KR20170097086A - 실리콘 네트워크를 포함하는 퍼스널 케어 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 옥시란 모이어티의 개환 중합에 의해 형성된 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 함유하는 퍼스널 케어 조성물에 관한 것이다.

Description

실리콘 네트워크를 포함하는 퍼스널 케어 조성물 {PERSONAL CARE COMPOSITION COMPRISING SILICONE NETWORK}
본 발명은 퍼스널 케어 조성물들에, 궁극적으로 퍼스널 케어 용품들에 개선된 감각적인 이득(sensory benefits)을 제공할 수 있는, 실리콘 폴리머, 구체적으로 실리콘 폴리머 네트워크에 관한 것이다.
퍼스널 케어 업계는, 각각 최종 조제에 중요하거나 바람직한 성능 특성을 가진, 여러 구성 성분들의 혼합물에 기초한 다양한 성능의 제품을 출시할 수 있어서 번창하고 있다. 하나의 바람직한 특성은 제형에서 실키한 초기 감촉(silky initial feel)을 제공하는 능력이다.
실리콘 코폴리머 겔들은 스킨 케어 용품의 용도을 포함하는 수많은 용도에 대하여 퍼스널 케어 업계에서 알려져있다. 하지만, 이러한 겔들은 종종 원하는 정도의 씻김 저항성(wash-off resistance), 안료 분산성, 백화방지(anti-whitening) 특성들 제공하지 못하고 있다.
게다가, 이러한 실리콘 코폴리머 겔들은 전형적으로, 가교된 실록산 폴리머를 형성하기 위하여 Si-H 관능기 및 말단 올레핀성 기 모두의 사용을 필요로 하는 하이드로실릴화 반응에 의해 제조되어 왔다. 따라서, 실릴 하이드라이드기, 그리고 선택적으로 비닐 관능 실록산 기가 합체된 실록산 구조들만이, 이러한 겔들을 제조하는데 이용될 수 있다. 가교된 실록산 폴리머를 발생시키는 이러한 방법은, 복합 조제들(complex formulations)에 추가적인 성능 이점을 부여하기 위해 폴리머 구조에 합체될 수도 있는 바람직한 유기관능기들의 범위를 제한한다.
본 발명은 이온성으로-변성된(ionically-modified) 가교된 실리콘 네트워크를 함유하는 퍼스널 케어 조성물을 제공하기 위한 것이다. 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크는 하이드라이드-관능 실리콘, 귀금속 촉매 그리고 임의선택적으로 용매의 존재하에 옥시란-관능 화합물 (실리콘-비- 실리콘)의 개환중합에 의해 형성된 가교-폴리머들(cross-polymers)로부터 선택되며, 여기서 상기 옥시란-관능 화합물 (실리콘 또는 비-실리콘), 상기 하이드라이드-관능 실리콘, 또는 상기 개환 중합 중성 용매 중의 하나 이상은 이온성 라디칼 모이어티를 함유한다.
본 발명의 하나의 구체예에서, 적어도 유성상을 포함하는 퍼스널 케어 조성물의 상기 유성상에 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔을 첨가하는 것을 포함하는 방법에 의해 제조되는 퍼스널 케어 조성물이 제공되며,
상기 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔은, (i) 적어도 하나의 옥시란-관능화 화합물, (ii) 옥시란 개환 중합 촉매, (iii) 캐리어 용매(carrier solvent), 및 (iv) 임의 선택적으로, 하나 이상의 규소 하이드라이드 활성제(silicon hydride activator)를 반응시키는 것에서 유도되고,
상기 (i), (iii) 또는 (iv) 중의 적어도 하나는 하기 식(I)의 실리콘을 포함하고
M1 aM2 bM3 cD1 dD2 eD3 fT1 gT2 hT3 iQj (I)
{위 식에서:
M1 = R1R2R3SiO1/2; M2 = R4R5R6SiO1/2; M3 = R7R8R9SiO1/2; D1 = R10R11SiO2/2;
D2 = R12R13SiO2/2; D3 = R14R15SiO2/2; T1 = R16SiO3/2; T2 = R17SiO3/2
T3 = R17SiO3/2; Q = SiO4/2 이고,
여기서 R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16 는 1 내지 60개의 탄소 원자를 함유하는 지방족, 방향족 또는 플루오로 함유 1가의 탄화수소 라디칼이고,
R4, R12, R17 은 이온성 기(들)을 보유한 1가의 또는 다가의 라디칼이고,
R7, R14 및 R18 은 수소, -OR20 또는 하이드로실릴화 유효성(hydrosilylation effective) 불포화 1가의 라디칼로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 R20 은 수소 및 1 내지 60개 탄소 원자의 1가의 탄화수소 라디칼로부터 선택되며,
첨자 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j는 영(0)이거나 양수이되, 합계 a+b+c+d+e+f+g+h+i+j는 2 이상 6000 이하이고, b+e+h는 0보다 큼},
(i) 및 (iii) 중의 적어도 하나는 하이드라이드 모이어티를 포함하거나, 그렇지 않고 (i) 및 (iii)이 하이드라이드 모이어티를 포함하지 않으면 (iv)가 존재하고,
상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는, 하이드라이드 모이어티에 의한 옥시란 모이어티의 개환 중합에 의해 형성되고,
상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔은, 상기 중합 단계 중 및/또는 후에 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 적어도 캐리어 용매(iii)로 시어링(shearing)하는 것에 의해 형성된다.
본 발명의 하나의 다른 구체예에서, 적어도 유성상을 포함하여 구성되는 퍼스널 케어 조성물을 제조하는 방법이 제공되며, 여기서 상기 퍼스널 케어 조성물은 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔의 상기 퍼스널 케어 조성물의 유성상에 첨가하는 단계를 포함하여 구성되는 방법에 의해 제조되고, 상기 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔은 i) 옥시란-관능화 화합물, ii) 옥시란 개환 중합 촉매, 및 iii) 캐리어 용매; 그리고 iv) 임의선택적으로, 하나 이상의 규소 하이드라이드 활성제를 반응시키는 것에 의해 유도되되, 적어도 (i), (iii) 또는 (iv)는 위에서 정의된 바와 같은 일반식(I)의 이온성으로 변성된 실리콘을 포함하여 구성되고,
여기서, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 옥시란 모이어티의 개환 중합에 의해 형성되고, 상기 중합 단계 중에 및/또는 후에 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 적어도 캐리어 용매 (iii)로 시어링하여 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔을 형성한다.
도 1은 비교예 CF3 및 실시예 F5의 광학 현미경 이미지를 제시한 것이다.
본 발명자들은, 촉매 및 캐리어 용매 존재하의 옥시란 모이어티, 실릴 하이드라이드 모이어티 및 이온성 라디칼 (그리고 본 명세서에서 설명되는 다른 성분들) 중의 하나 이상을 함유할 수 있는 실리콘 폴리머(들)의 중합에 의해 형성되며, 중합 중에 그리고/또는 후에 캐리어 용매로 시어링하는 것에 의해 제공되는, 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔을 퍼스널 케어 조성물의 유성상에 함유하는, 퍼스널 케어 조성물을 예기치 않게 발견하였다. 퍼스널 케어 조성물의 유성상에 사용된 겔은, 양호한 감각적 장점들, 예를 들어 실키한 촉감,을 제공할 뿐만 아니라, 원하는 정도의 씻김 저항항, 안료 분산성 및 백화방지성을 제공할 수 있다. 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔은 폴리에테르 모이어티 또는 폴리에테르 가교의 형성없이, 하이드라이드 모이어티와 옥시란 모이어티의 개환 중합에 의해 형성된다.
본 명세서에서 사용된 "이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 조성물"이라는 표현은, 용매 및 옥시란 개환 촉매 존재하에 하이드라이드 실리콘과 옥시란-관능화 폴리머 (실리콘 또는 비-실리콘)의 반응 생성물을 포함할 수 있으며, "이온성으로-변성된 실리콘 가교-폴리머"라는 표현과 호환하여 사용된다.
본 출원에서, 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크의 형성은, (a) 적어도 하나의 옥시란 및 적어도 하나의 실릴-하이드라이드 기를 함유하는 이온성으로 변성된 실리콘, (b) 적어도 하나의 옥시란 기 및 하이드라이드 실리콘을 함유하는 이온성으로 변성된 폴리머, (c) 적어도 하나의 옥시란 기 및 이온성으로 변성된 하이드라이드 실리콘을 함유하는 비-이온성 폴리머, (d) 임의선택적으로 이온성 기를 함유하는 용매, 및 (e) 촉매의 반응에 의해 제공될 수 있으며, (a), (b), (c), 및 임의선택적인 (d)의 어느 하나 또는 둘 이상은 본 출원에서 설명되는 이온성기를 함유한다는 것을 이해하여야 한다.
실시예 이외에 또는 달리 명시된 경우 이외에, 본원 명세서 및 특허청구범위에 언급된 물질의 양, 반응 조건, 지속시간, 물질의 정량화된 특성 등을 표시하는 수치들은 "약"이라는 용어가 그 표현에 사용되는지 여부에 관계없이 모든 경우에서 "약"이라는 용어로 수식되는 것임을 이해하여야 한다.
본 명세서의 실시예 부분에 상세히 설명된 임의의 특정 속 또는 종에 의해 기술되는 바와 같은 본 발명의 성분들 중 어느 것이라도, 그 성분과 관련하여 명세서에서 설명된 다른 곳에서 임의의 범위 종점의 대안적인 각각의 정의를 한정하기 위하여 하나의 구체예로 이용될 수 있고, 설명된 다른 곳에서 그러한 범위 종점을 대신하기 위해 사용될 수 있음을 이해하여야 한다.
구조적으로, 조성적으로 그리고/또는 기능적으로 관련된 화합물, 재료 또는 물질 군에 속하는 것으로서 명세서 및/또는 청구항에서 명시적으로 또는 함축적으로 기재된, 임의의 화합물, 재료 또는 물질은, 상기 군의 개별적인 대표자들 및 상기 대표자들의 모든 조합을 포함하는 것임을 이해하여야 한다.
물질, 구성요소 또는 성분에 대하여, 처음 접촉하기 직전에 존재하는 것, 자체 형성된 것, 본 개시 내용에 따라 하나 이상의 다른 물질, 구성성분 또는 성분과 블랜드 또는 혼합된 것을 언급하고 있다.
반응 생성물, 결과로 얻어진 혼합물(resulting mixture) 등으로 식별된 물질, 구성성분 또는 성분은, 관련 기술 분야 사람(예를 들어, 화학자)의 상식 및 일반적인 기술 적용으로 본 개시내용에 따라 수행될 수 있는 접촉, 자체 형성, 블랜딩 또는 혼합의 과정 중에 화학 반응 또는 변환을 통해 정체성, 성질 또는 특성을 얻을 수 있다. 화학반응물 또는 출발물질의 화학생성물 또는 최종물질로의 변환은, 그것이 발생하는 속도와 무관하게 연속적으로 전개하는 과정이다. 따라서, 이러한 변환과정이 진행되는 동안, 출발물질과 최종물질의 혼합뿐만 아니라, 동력학적 수명에 따라 당 분야의 통상의 기술을 가진자에게 알려진 현재의 분석기술로 검출하기 쉽거나 어려울 수 있는 중간체 종들의 혼합이 있을 수도 있다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 화학명 또는 식으로 표시된 반응물 및 성분들은, 단수로 언급되든 복수로 언급되든 간에, 화학명 또는 화학적 유형으로 언급된 다른 물질(예를 들어, 다른 반응물 또는 용매)과 접촉하기 전에 존재하기 때문에 확인될 수 있다.
있는 경우, 결과로 얻어진 혼합물, 용액 또는 반응 매질에서 발생하는, 사전의 그리고/또는 이행중의 화학적인 변화, 변환 또는 반응은 중간체 종, 마스터배치 등으로 확인될 수도 있고, 반응생성물 또는 최종물질의 유용성과 별개의 유용성을 가질 수 있다. 다른 후속의 변화, 변환 또는 반응이 본 개시 내용에 따라 요구되는 조건 하에서 특정 반응물들 및/또는 성분들이 함께 합쳐지는 결과를 낳을 수 있다. 이와 같은 다른 후속의 변화, 변환 또는 반응에서, 함께 합쳐지는 반응물, 성분 또는 구성성분들은 반응생성물 또는 최종물질을 확인하거나 지시할 수 있다. 초기 물질의 반응생성물로서 본 발명의 생성물을 기술함에 있어서, 언급된 초기 종들이 참조되고, 추가적인 물질이 합성 전구체들의 초기 혼합물에 첨가될 수 있음을 유이하여야 한다. 이러한 추가적인 물질들은 반응성일 수도 있고 비-반응성일 수도 있다. 본 발명에서 정의하는 특징은, 반응생성물이 적어도 개시된 바와 같이 열거된 구성성분들의 반응으로부터 얻어지는 것이다, 비-반응성 성분들은, 희석제로서, 또는 반응생성물로서 조제되는 조성물의 특성들과 무관한 추가적인 특성들을 부여하기 위해 반응혼합물에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 안료와 같은 입자상 고체는, 비-반응성 성분, 예를 들어 안료를 추가적으로 포함하는 반응생성물인 조성물을 생성하기 위하여 반응 전에, 반응 중에 또는 반응 후에, 반응 혼합물 내로 분산될 수 있다. 추가적인 반응성 성분은 첨가되어 초기 반응물과 반응하거나 또는 반응생성물과 반응할 수 있으며, 여기서 문구 "반응생성물"은 이러한 가능성을 포함할 뿐만 아니라 비-반응성 성분의 첨가를 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명의 하나의 비한정적인 구체예에서, 가교된 이온성 실리콘 네트워크 는 폴리에테르 모이어티들 및/또는 폴리에테르 가교들이 부재일 수 있다. 보다 구체적으로, 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 글리콜라이드, 락타이드, 부티로락타이드 및 카프로락타이드로부터 선택되는 하나 이상의 모이어티가 부재일 수 있다. 본 발명의 또 하나의 비한정적인 구체예에서, 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 아크릴레이트 및/또는 올레핀성 관능기가 부재일 수 있다. 본 발명의 또 하나의 비한정적인 구체예에서, 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 올레핀성 및 하이드라이드 가교가 없다.
본 명세서에서, "유성상"이라는 표현은, 퍼스널 케어 조성물의 이 부분이 하나의 실질적인 수가용성 성분, 임의선택적으로 복수의 실질적인 수불용성 성분을 함유하는 것을 의미한다. 여기서 실질적인 수불용성은, 단독으로 또는 혼합물로서, 물에서 성분의 20℃ 및 대기압, 즉 900 내지 1100 hPa에서 측정된 용해도가, 물 100g 당 10g 이하, 바람직하게 물 100g 당 1g 이하, 특히 바람직하게 바람직하게 물 100g 당 0.1g 이하인 것을 의미한다. 본 발명에 의한 퍼스널 케어 조성물의 유성상의 경우에, 20℃ 및 10 sec-1의 전단 기울기(shear gradient)에서 측정된 상기 유성상의 점도는 0.1 내지 1,000,000 mPas, 바람직하게 0.1 내지 500,000 mPas, 특히 바람직하게 0.2 내지 100,000 mPas이다. 본 발명에 의한 에멀젼의 경우에, 유성상은 바람직하게 복수의 성분을 함유할 수 있다. 개별 성분들은 20℃에서 액체인 물질 및 고체를 모두 함유할 수도 있으며, 개별성분들의 전체 혼합물은 전술한 점도를 갖는다. 필수적인 것은 아니지만, 다중성분 유성상은 진정 용액(true solution), 즉 더이상의 상계면(phase interfaces)이 발생하지 않는 균일상(homogeneous phase)인 것이 바람직하다.
물 이외에, (퍼스널 케어 조성물에 존재하는 2상 중의 다른 상인) 수성상은 추가 성분을 더 함유할 수 있으며, 그 에로는, 즉 산, 염기, 염; 수용성 유기 화합물예를 들어, 알코올, 카복실산 및 이들의 유도체; 아민 또는 다른 유기 화합물; 폴리머성 또는 올리고머성 화합물, 예를 들어, 폴리올 또는 폴리아민 또는 폴리아미도아민; 컴플렉스 수용성 유기 화합물, 예를 들어, 화장료 활성 물질, 염료, 유기-원소 화합물(organo-element compound), 예를 들어, 수용성 유기규소 화합물, 또는 수용성 전이금속 화합물이 있다. 임의선택적으로, 상기 수성상은 안료, 필러 또는 레올로지 첨가제(rheological additives)와 같은 물-습윤성 입자(water-wettable particles)를 함유할 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 "시어링"이라는 표현은, 실리콘 조성물이 추가로 가공되어 상기 조성물의 점도나 감각적 촉감을 조절할 수 있음을 의미하는 것으로 이해된다. 이는, 예를 들어 상기 조성물이 중간 정도 내지 고도의 전단력(shearing force)을 받게 하는 것에 의해 달성될 수 있다. 고도의 전단은, 예를 들어 Sonolator 장치, Gaulin Homogenizer 또는 Micro Fluidizer 장치 및 당 분야에 알려진 다른 방법을 이용하여 가해질 수 있다. 임의선택적으로, 하나 이상의 유체가 시어링 전에 퍼스널 케어 조성물에 첨가될 수 있다.
본 명세서에서, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔은, 정치상태에서(at rest), 고체 겔 물질의 특성들을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 겔은 높은 안정성 및 내이수성(耐離水性: resistance to syneresis)을 나타낸다. 즉, 상기 조성물이 조성물로부터 유체가 유출되는 경향이 거의 또는 전혀 없으며, 유성상 내의 성분으로서 상기 겔을 포함하는 퍼스널 케어 조성물들에 높은 안정성 및 내이수성을 부여한다. 높은 안정성 및 내이수성은 본 발명의 퍼스널 케어 조성물 및 이를 함유하는 퍼스널 케어 용품의 장기간의 노화 중에도 지속된다. 그러나, 실리콘 조성물에 전단력을 가하면, 예를 들어 상기 조성물을 손가락 사이에 끼우고 문지르면, 상기 네트워크로부터 유체가 방출되어, 퍼스널 케어 조성물의 상기 유체 성분의 향상된 감각적 촉감 특성을 제공할 수 있다.
또 하나의 구체예에서, 유성성과 수성상을 포함하여 구성되며, 상기 유성상에 적어도 하나의 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔을 첨가하는 방법에 의해 제조되는 퍼스널 케어 조성물이 제공되며, 여기서 상기 가교된 네트워크 겔은 하기 일반식(I)을 갖는 이온성으로 변성된 유기-실리콘을 포함하여 구성된다:
M1 aM2 bM3 cD1 dD2 eD3 fT1 gT2 hT3 iQj (I)
위 식에서:
M1 = R1R2R3SiO1/2
M2 = R4R5R6SiO1/2
M3 = R7R8R9SiO1/2
D1 = R10R11SiO2/2
D2 = R12R13SiO2/2
D3 = R14R15SiO2/2
T1 = R16SiO3/2
T2 = R17SiO3/2
T3 = R17SiO3/2
Q = SiO4 / 2 이고,
여기서 R], R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16은 1 내지 약 60개 범위의 탄소 원자를 함유하는 지방족, 방향족 또는 플루오로 함유 1가의 탄화수소 라디칼이며, 상기 탄소 원자 범위는 구체적으로 1 내지 약 20개, 보다 구체적으로 1 내지 약 8개, 몇몇 구체예에서 상기 범위들의 하한이 2 또는 3이고;
R4, R12, R17은 이온성 기(들)을 보유하는 1가의 또는 다가의 라디칼이고;
R7, R14 및 R18은 수소, -OR20 또는 불포화 1가의 라디칼로부터 독립적으로 선택되고, 상기 불포화 1가의 라디칼은 2 내지 60개의 탄소 원자, 더 구체적으로 2 내지 약 20개의 탄소 원자, 더더욱 구체적으로 2 내지 약 8개의 탄소 원자를 함유하고, 각 R20은 수소, 1가의 탄화수소 라디칼로부터 독립적으로 선택되고, 상기 1가의 탄화수소 라디칼은 1 내지 약 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지며, 몇몇 구체예에서, R20에서 불포화 1가의 라디칼 또는 1가의 탄화수소 라디칼의 상기한 범위들은 하한이 탄소 원자 2 또는 3개일 수 있으며;
첨자 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j는 영(0) 또는 양수이되, 단 합계 a+b+c+d+e+f+g+h+i+j는 2 이상 6000 이하이고, 구체적으로 a+b+c+d+e+f+g+h+i+j는 2 이상 4000 이하이고, 더 구체적으로 a+b+c+d+e+f+g+h+i+j는 2000이고, 몇몇 구체예에서 a+b+c+d+e+f+g+h+i+j의 상기한 범위들에서 하한이 3, 4, 5, 10, 12, 18, 20, 30 및 50 중의 어느 하나, 또는 100, 200, 300 및 500 중의 어느 하나일 수 있으며,
b+e+h는 0보다 크고, 구체적으로 b+e+h는 1 보다 크고, 더 구체적으로 b+e+h는 2 보다 크고, 더더욱 구체적으로 b+e+h는 1 내지 약 100이고, 또한 더욱더 구체적으로 1 내지 약 50이고, 가장 구체적으로 1 내지 약 10이며, 몇몇 구체예에서, b+e+h의 상기한 범위들의 하한이 2, 3, 4, 5, 10, 50 또는 100 중의 어느 하나일 수 있다.
여기서 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 하이드라이드 모이어티와 옥시란 모이어티의 개환 중합에 의해 형성되고, 더 구체적으로 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 폴리에테르 모이어티들 또는 폴리에테르 가교들이 존재하지 않으며, 상기 겔은 상기 개환 중합 중에 그리고/또는 후에 상기 네트워크의 시어링에 의해 형성된다.
하나의 바람직한 구체예에서, 상기 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크는 상기 식(I)의 이온성으로 변성된 실리콘을 포함하여 구성되고, 식(I)에서 상기 1가의 이온성 라디칼 R4, R12, R17은 하기 식(II)에서 선택된다:
-Α-Ix-Mn y +; (II)
위 식에서, A 는 2가의 탄화수소 기 및 하이드로카본옥시 기로부터 선택되는 스페이싱 기(spacing group)이고, 상기 2가의 탄화수소 기 및 하이드로카본옥시 기 각각은 1 내지 약 60개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 20개의 탄소 원자, 더더욱 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 함유하고, 몇몇 구체예에서 상기 2가의 탄화수소 기 및 하이드로카본옥시 기의 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소 원자일 수 있고, 상기 하이드로카본옥시 기는 헤테로원자인 산소를 하나 이상 함유하며;
첨자 x 및 y는 양의 정수로서, 예를 들어 x 및 y는 독립적으로 1 내지 6, 더 구체적으로 1 내지 3이되, 단 x는 n과 y의 곱이며, 첨자 n은 독립적으로 1 내지 6, 더 구체적으로 1 내지 약 3의 값을 가지며,
I는 설포네이트 -SO3 -, 설페이트 -OSO3 -, 카복실레이트 -COO-, 포스포네이트 -PO3 2- 및 포스페이트 -OPO3 2 - 기와 같은 이온성 기이고, 보다 구체적으로 설포네이트 -SO3 - 이며, M 은 수소 또는 알칼리금속, 알칼리토류금속, 희토류금속, 전이금속, 금속, 금속 착물, 4급암모늄, 폴리머성 양이온 및 포스포늄기로부터 독립적으로 선택되는 양이온이다.
또 하나의 바람직한 구체예에서, 상기 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크는 식(I)의 이온성으로 변성된 실리콘을 포함하여 구성되고, 식(I)에서 상기 1가의 라디칼 R4, R12, R17은 하기 식(III)을 가지는 쯔비터이온들로부터 선택된다:
-R'-NR"2 +-R"'-I (III)
위 식에서, R'는 1 내지 약 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 함유하는 2가의 탄화수소 라디칼이고, 몇몇 구체예에서 R'에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소원자일 수 있고; R"는 1 내지 약 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 함유하며, 임의선택적으로 하나 이상의 황 원자, 질소 원자 또는 산소 원자를 함유하는 1가의 탄화수소 라디칼이고, 몇몇 구체예에서 R"에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소원자일 수 있으며; R"'는 2 내지 약 20개의 탄소 원자, 구체적으로 2 내지 약 8개의 탄소 원자, 더 구체적으로 2 내지 약 4개의 탄소 원자를 함유하는 2가의 탄화수소 라디칼이고;
I는 설포네이트 -SO3 -, 설페이트 -OSO3 -, 카복실레이트 -COO-, 포스포네이트 -PO3 2- 및 포스페이트 -OPO3 2- 기와 같은 이온성 기이다.
하나의 바라직한 구체예에서, 상기 퍼스널 케어 조성물은 상기 조성물의 유성상에 첨가된 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔을 포함하여 구성되고, 상기 가교된 네트워크 겔은 (i) 적어도 하나의 옥시란-관능화 화합물 (실리콘 또는 비-실리콘), (ii) 옥시란 개환 중합 촉매, (iii) 캐리어 용매, 및 (iv) 임의선택적으로, 하나 이상의 규소 하이드라이드 활성제의 개환중합으로부터 유도되되, (i), (iii) 또는 (iv) 중의 적어도 하나는 일반식(I)의 이온성으로 변성된 실리콘을 포함하고; 여기서 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 옥시란 모이어티의 개환중합에 의해 형성되며, 상기 개환 중합 중에 그리고/또는 후에 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크를 적어도 캐리어 용매 (iii)의 존재하에 시어링하여 상기 겔을 형성한다.
본 발명의 더 바람직한 하나의 구체예에서, (겔을 형성하기 위하여 용매의 존재하에 시어링될 수 있는) 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는, (a) 하기 일반식(IV)를 갖는 옥시란을 함유하는 이온성으로 변성된 실리콘, (b) 옥시란 개환 촉매, (c) 가교된 네트워크를 팽윤(swelling)하기 위한 캐리어 용매; 및 (d) 임의선택적으로, 하나 이상의 규소 하이드라이드 활성제의 에폭시 개환 중합 반응 생성물을 포함하여 구성된다:
M2 a'MH b'ME c'MI d'D2 e'DH f'DE g'DI h'T2 i'TH j'TE k'TI p'Qm' (IV)
위 식에서:
M2 = R19R20R21SiO1 /2
MH = R23R24HSiO1 /2
ME = R25R26RESiO1 /2
MI = R27R26RISiO1 /2
D2 = R29R30SiO2 /2
DH = R31HSiO2 /2
DE = R32RESiO2 /2
DI = R33RISiO2 /2
T2 = R34SiO3 /2
TH = HSiO3 /2
TE = RESiO3 /2
TI = RISiO3 /2
Q = SiO4 / 2 이고,
여기서 RI은 식(II) 및 (III)의 구조로 설명된 이온성 기이고, RE는 독립적으로 적어도 하나의 옥시란 모이어티를 함유하며, 2 내지 약 60개의 탄소 원자, 구체적으로 약 2 내지 약 30개의 탄소 원자, 더 구체적으로 약 2 내지 약 20개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고, 몇몇 구체예에서 RE에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소 원자일 수 있다.
여기서, RI9, R20, R21, R29, R30 및 R34는 독립적으로 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고, 몇몇 구체예에서 RI9, R20, R21, R29, R30 및 R34에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소 원자일 수 있고;
R23, R24 및 R31은 독립적으로 수소이거나, 또는 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고, 몇몇 구체예에서 R23, R24 및 R31에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소 원자일 수 있고;
R25, R26 및 R32는 독립적으로 RE이거나, 또는 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고, 몇몇 구체예에서 R25, R26 및 R32에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소 원자일 수 있고;
각 RE는 독립적으로 적어도 하나의 옥시란 모이어티를 함유하고 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 2 내지 약 30개의 탄소 원자, 더 구체적으로 2 내지 약 20개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼 이고;
R27, R28 및 R33은 독립적으로 RI 이거나 또는 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고, 몇몇 구체예에서 R27, R28 및 R33에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소 원자일 수 있고, 여기서 RI는 본원에서 정의한 바와 같은 이온성 기, 예를 들어 식(II) 또는 (III)의 기이고;
화학양론 첨자 a', b', c', d', e', f , g', h', i', j', k', l' 및 m'는 영(0)이거나 양수이되, c'+g'+k'>l, 더 구체적으로 c'+g'+k'>2 이고, 몇몇 구체예에서 c'+g'+k'는 약 2 내지 약 250, 구체적으로 2 내지 약 100, 더 구체적으로 2 내지 약 25이고, c'+g'+k'의 상기한 범위들은 하한이 3, 4, 5, 10, 50 또는 100 중의 어느 하나일 수 있으며; d'+h'+l'>l, 구체적으로 d'+h'+r>2이고, 심지어 더 구체적으로 d'+h'+l'는 약 1 내지 약 100, 구체적으로 1 내지 약 50, 더 구체적으로 1 내지 약 10이며, 몇몇 구체예에서 d'+h'+l'에 대한 상기한 범위들은 하한이 2, 3, 4, 5, 10, 50 또는 100 중의 어느 하나일 수 있고; b'+i'+j'는 존재하는 경우 c'+g'+k' 보다 크고; 3≥a'+b,+c'+d'+e'+f'+g'+h'+i'+j'+k'+l'+m'≤6000, 구체적으로 3≥a'+b,+c'+d'+e'+f'+g'+h'+i'+j'+k'+l'+m'≤4000, 더 구체적으로 3≥a'+b,+c'+d'+e'+f'+g'+h'+i'+j'+k'+l'+m'≤2000 이고, 몇몇 구체예에서 a'+b,+c'+d'+e'+f'+g'+h'+i'+j'+k'+l'+m'에 대한 상기한 범위들은 하한이 3, 4, 5, 10, 12, 18, 20, 30 및 50 중의 어느 하나, 또는 100, 200, 300 및 500 중의 어느 하나일 수 있되; 실리콘 하이드라이드 활성제 (a)가 존재하지 않을 때는 b'+f +j'>l이고, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 옥시란 모이어티의 개환중합에 의해 형성되고, 구체적으로, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 폴리에테르 모이어티들 또는 폴리에테르 가교들이 존재하지 않는다.
하나의 바람직한 구체예에서, 그 유성상에 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔를 포함하는 상기 퍼스널 케어 조성물은, (겔을 만드는데 사용되는) 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크가, (i) 하나 이상의 옥시란 함유 분자, (ii) 옥시란 개환 중합 촉매; 및 (iii) 상기 가교된 네트워크를 팽윤시키기 위한 용매의 반응 생성물 (VI) (규소 하이드라이드 활성제)로부터 유도되는 것이고,
M3 αMH βMI χD3 δDH εDI φT3 γTH ηTI τQψ (VI)
위 식에서:
M3 = R35R36R37SiO1 /2
MH = R38R39HSiO1 /2
MI = R40R41RISiO1 /2
D3 = R42R43SiO2 /2
DH = R44HSiO2 /2
DI = R45RISiO2 /2
T3 = R46SiO3 /2
TH = HSiO3 /2
TI = RISiO3 /2
Q = SiO4 / 2 ; 이고,
여기서, R35, R36, R37, R42, R43 및 R46은 독립적으로 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고, 몇몇 구체예에서 R35, R36, R37, R42, R43 및 R46에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소 원자일 수 있으며;
R38, R39 및 R44는 독립적으로 수소이거나, 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼일 수 있고, R38, R39 및 R44에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소 원자일 수 있으며;
R40, R41 및 R45는 독립적으로 RI이거나 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼일 수 있고, 몇몇 구체예에서 R40, R41 및 R45에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3개의 탄소 원자일 수 있으며, 여기서 RI는 본 명세서에서 정의한 바와 같고, 즉 본 명세서에서 정의한 바와 같은 이온성 기, 예를 들어 식(II) 및 (III)의 기이고;
여기서 화학양론 첨자 α, β, χ, δ, ε, φ, γ, η, τ 및 ψ는 영(0)이거나 양수이되, 2≥α+β+χ+δ+ε+φ+γ+η+τ+ψ≤ 6000, 구체적으로 2≥α+β+χ+δ+ε+φ+γ+η+τ+ψ≤4000, 더 구체적으로 2≥α+β+χ+δ+ε+φ+γ+η+τ+ψ≤2000 이고, 몇몇 구체예에서 α+β+χ+δ+ε+φ+γ+η+τ+ψ에 대한 상기한 범위들은 하한이 3, 4, 5, 10, 12, 18, 20, 30 및 50 중의 어느 하나 또는 100, 200, 300 및 500 중의 어나 하나일 수 있으며; β+ε+η >1, 구체적으로 β+ε+η≥2이고, 몇몇 구체예에서 β+ε+η는 2 내지 약 250, 구체적으로 약 2 내지 약 100, 더 구체적으로 약 2 내지 약 25일 수 있고, 몇몇 구체예에서 β+ε+η에 대한 상기한 범위들은 하한이 3, 4, 5, 10, 50 또는 100 중의 어느 하나일 수 있으며; χ+φ+τ≥0, 구체적으로 χ+φ+τ≥2, 구체적으로 χ+φ+τ는 약 1 내지 약 100, 더 구체적으로 1 내지 약 50, 더욱더 구체적으로 1 내지 약 10이고, χ+φ+τ에 대한 상기한 범위들은 하한이 2, 3, 4, 5, 10, 50 또는 100 중의 어느 하나일 수 있으며;
여기서, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 옥시란 모이어티의 개환 중합에 의해 형성되고, 구체적으로, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 폴리에테를 가교가 존재하지 않는다.
또 하나의 바람직한 구체예에서, (시어링 및 본 명세서에서 설명된 바와 같은 용매의 적용에 의해 겔로 만들어질 수 있고, 이 겔은 퍼스널 케어 조성물의 유성상에 사용하기 위한 것일 수 있는) 하기 일반식(V)을 갖는 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는
(i) 적어도 하나의 옥시란 관능화 화합물 ( 실리콘 또는 비-실리콘).
(ii) 옥시란 개환 중합 유효성 촉매;
(iii) 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 팽윤시키기 위한 용매; 및
(iv) 임의선택적으로 하나 이상의 규소 하이드라이드 활성제;의 반응 생성물을 포함하여 구성된다:
M3 α'M4 β'D3 χ'D4 δ'T3 ε'T4 φ'Qγ' (V)
위 식에서:
M3 = R1R2R3SiO1 /2
M4 = R4R5RISiO1 /2
D3 = R6R7SiO2 /2
D4 = R8RISiO2 /2
T3 = R9SiO3 /2
T4 = R10SiO3 /2
Q = SiO4 / 2 ; 이고,
여기서, 라디칼 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10은 독립적으로 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 30개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 12개의 탄소 원자, 더욱더 구체적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 가지며, 임의선택적으로 각각이 독립적으로 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하는 지방족 또는 방향족 1가의 탄화수소 라디칼로부터 선택되고, 몇몇 구체예에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10에 대한 상기한 범위들은 하한이 2 또는 3일 수 있으며,
첨자 α', β', χ', δ', ε' , φ', 및 γ'는 영(0)이거나 양수이되, 2≤α'+β'+χ'+δ'+ε'+φ'+γ'≤6000, 구체적으로 2≤α'+β'+χ'+δ'+ε'+φ'+γ'≤4000, 구체적으로 2≤α'+β'+χ'+δ'+ε'+φ'+γ'≤2000이고, α'+β'+χ'+δ'+ε'+φ'+γ'에 대한 상기한 범위들은 하한이 3, 4, 5, 10, 12, 18, 20, 30 및 50의 어느 하나, 또는 100, 200, 300 및 500 중의 어느 하나일 수 있으며,
β'+δ'+φ'>0, 구체적으로 β'+δ'+φ'≥2, 더 구체적으로 β'+δ'+φ'는 약 1 내지 약 100, 구체적으로 1 내지 약 50, 더 구체적으로 1 내지 약 10이고, β'+δ'+φ'에 대한 상기한 범위들은 하한이 2, 3, 4, 5, 10, 50 또는 100 중의 어느 하나 일수 있다.
식 (IV), (V) 및 (VI)는 본 명세서에서 설명된 바와 같은 일반식(I)의 더 구체적인 예들일 수 있음을 이해하여야 한다.
따라서 본 명세서에서 설명된 모든 구체예들은, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크로부터 형성된 겔, 및 상기 겔을 함유하는 퍼스널 케어 조성물이 다음과 같은 (반응물은 아니나, 가교된 이온성 실리콘 네트워크 조성물로 되는 반응 생성물 내에 함유되는 용매를 갖는) 반응물들의 어느 하나의 조합에 의해 형성될 수 있도록 (포함하여 구성될 수 있도록) 하는 것에 의해 수정될 수 있음을 이해하여야 한다:
이온성 옥시란 함유 하이드라이드-실리콘, 및 비-이온성 옥시란 화합물 (실리콘 또는 비-실리콘) 그리고 비-이온성 용매.
이온성 옥시란 함유 실리콘, 비-이온성 하이드라이드 실리콘, 및 비-이온성 옥시란 화합물 (실리콘 또는 비-실리콘) 그리고 비-이온성 용매.
비-이온성 옥시란 함유 실리콘, 이온성 하이드라이드 실리콘 및 비-이온성 옥시란 화합물 (실리콘 또는 비-실리콘) 그리고 비-이온성 용매.
이온성 하이드라이드 실리콘 및 비-이온성 옥시란 화합물 (실리콘 또는 비-실리콘) 그리고 비-이온성 용매.
비-이온성 하이드라이드 실리콘 및 비-이온성 옥시란 화합물 (실리콘 또는 비-실리콘) 그리고 이온성 용매.
본 발명의 하나의 일반적인 구체예에 있어서, 상기 옥시란 함유 화합물 (실리콘 또는 비-실리콘)의 양; 상기 하나 이상의 규소 하이드라이드 활성제의 양; 그리고 옥시란 모이어티의 개환 중합 반응용 촉매의 유효량은 아래에 별도의 단락에서 표시되는 양으로 퍼스널 케어 조성물에 존재하는 것으로 설명되나, 아래의 구체예들이 이온성 모이어티를 함유하는 성분을 기술하든 함유하지 않는 성분을 기술하든 간에, 후술되는 것과 동일한 양으로 함유하는 이온성 또는 비이온성 형태들 어느 하나에 존재할 수 있다.
하나의 일반적인 구체예에서, 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 팽윤시키기 위한 용매는 퍼스널 케어 조성물에 약 2 내지 약 98 중량퍼센트, 더 구체적으로 약 5 내지 약 50 중량퍼센트의 양으로 존재한다.
이온성 라디칼을 보유한 옥시란 실리콘 코폴리머
본 발명의 하나의 구체예에서 이온성 라디칼들을 보유한 적어도 하나의 옥시란 실리콘 코폴리머는 위에서 그리고 본 명세서에서 설명된 바와 같이 정의된 하기 일반식(IV)을 갖는다:
M2 a'MH b'ME c'MI d'D2 e'DH f'DE g'DI h'T2 i'TH j'TE k'TI p'Qm' (IV)
본 명세서에서 사용되는 "탄화수소 라디칼"이라는 용어는 지방족 탄화수소 라디칼, 지환식 탄화수소 라디칼 및 방향족 탄화수소 라디칼을 포함한다.
본 명세서에서 탄화수소 라디칼과 관련하여 사용되는, "1가"라는 용어는 그 라디칼이 라디칼 당 하나의 공유결합을 형성할 수 있다는 것을 의미하고, "2가"라는 용어는 그 라디칼이 라디칼 당 2개의 공유결합을 형성할 수 있다는 것을 의미하며, "3가"라는 용어는 그 라디칼이 라디칼 당 3개의 공유결합을 형성할 수 있다는 것을 의미한다. 일반적으로, 1가의 라디칼은 포화 탄화수소 화합물로부터 1개의 수소 원자의 개념적인 제거에 의해 상기 화합물로부터 유도된 것으로 대표될 수 있고, 2가의 라디칼은 포화 탄화수소 화합물로부터 2개의 수소 원자의 개념적인 제거에 의해 상기 화합물로부터 유도된 것으로 대표될 수 있으며, 3가의 라디칼은 포화 탄화수소 화합물로부터 3개의 수소 원자의 개념적인 제거에 의해 상기 화합물로부터 유도된 것으로 대표될 수 있다. 예를 들어, 에틸 라디칼, 즉 -CH2CH3 라디칼은 1가의 라디칼이고; 디메틸렌 라디칼, 즉 -(CH2)2- 라디칼,은 2가의 라디칼이며, 에탄트리일 라디칼, 즉
Figure pct00001
라디칼은 3가의 라디칼이며, 그 각각은 포화 탄화수소 에탄으로부터 1개 이상의 수소 원자의 개념적인 제거에 의해 유도된 것으로 대표될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "비환식 탄화수소 라디칼"이라는 용어는, 바람직하게 라디칼 당 1 내지 60개의 탄소 원자를 함유하는, 선형 또는 가지형 탄화수소 라디칼을 의미하며, 이 라디칼은 포화 또는 불포화일 수도 있고, 원자 또는 예를 들어 카복실, 시아노, 하이드록시, 할로 및 옥시와 같은 관능기 하나 이상으로 선택적으로 치환 또는 인터럽트(interrupt)된 것일 수도 있다, 이러한 관능기들이 에폭사이드 또는 옥시란 모이어티의 양이온성 경화 메카니즘을 방해하지 않는다는 전제하에, 적합한 1가의 비환식 탄화수소 라디칼은 예를 들어 알킬, 알케닐, 알키닐, 하이드록시알킬, 시아노알킬, 카복시알킬 알킬옥시, 옥사알킬, 알킬카보닐옥사알킬렌, 카복사미드 및 할로알킬을 포함할 수 있으며, 구체적인 예를 들어 메틸, 에틸, sec-부틸, tert-부틸, 옥틸, 데실, 도데실, 세틸, 스테아릴, 에텐일, 프로펜일, 바이이틴일, 하이드록시프로필, 시아노에틸, 부톡시, 2,5,8-트리옥사데칸일, 카복시메틸, 클로로메틸 및 3,3,3-플루오로프로필을 포함할 수 있다.
적합한 2가의 비환식 탄화수소 라디칼은 예를 들어 선형 또는 가지형 알킬렌 라디칼을 포함하며, 구체적인 예를 들어 메틸렌, 디메틸렌, 트리메틸렌, 데카메틸렌, 에틸에틸렌, 2-메틸트리메틸렌, 2,2-디메틸트리메틸렌 및 예를 들어 메틸렌옥시프로필렌과 같은 선형 또는 가지형 옥살킬렌 라디칼을 포함한다. 적합한 3가의 비환식 탄화수소 라디칼은 예를 들어 알칸트리일 라디칼을 포함하며, 구체적인 예를 들어 1,1,2-에탄트리일, 1,2,4-부탄트리일, 1,2,8-옥탄트리일, 1,2,4-사이클로헥산트리일 및 옥사알칸트리일 라디칼, 예를 들어 l,2,6-트리일-4-옥사헥센을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "알킬"이라는 용어는, 포화된 선형 또는 가지형의 1가 탄화수소 라디칼을 의미한다. 하나의 바람직한 구체예에서, 1가의 알킬 기는 상기 기 당 1 내지 60개의 탄소원자를 함유하는 선형 또는 가지형 알킬기로부터 선택되며, 그 구체적인 에를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 데실, 도데실을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "알케닐"이라는 용어는, 바람직하게 라디칼 당 2 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 선형 또는 가지형 1가의 말단 불포화 탄화수소 라디칼을 의미하며, 그 구체적인 예를 들어 에텐일, 2-프로펜일, 3-부텐일, 5-헥센일, 7-옥텐일 및 에텐일페닐을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "지환식 탄화수소 라디칼이라는 용어는, 바람직하게 고리 당 4 내지 12개의 탄소원자를 함유하는, 포화 탄화수소 고리를 라디칼 당 1 개 이상 함유하는 라디칼을 의미하며, 상기 라디칼은 선택적으로 하나 이상의 고리에, 바람직하게 라디칼 당 2 내지 6개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 알킬 라다킬, 할로 라디칼 또는 다른 관능기로 치환될 수 있으며, 둘 이상의 고리를 함유하는 1가의 지환식 탄화수소 라디칼의 경우에 상기 고리들은 축환된 고리일 수도 있다. 적합한 1가의 지환식 탄화수소 라디칼은, 예를 들어 사이클로헥실 및 사이클로옥틸을 포함한다. 적합한 2가의 탄화수소 라디칼은 포화 또는 불포화 2가의 단환식 탄화수소 라디칼을 포함하며, 그 예를 들면 1,4-사이클로헥실렌이 있다. 적합한 3가의 지환식 탄화수소 라디칼은 예를 들어 사이클로알칸트리일 라디칼을 포함하고, 구체적인 예를 들어 l-디메틸렌-2,4-사이클로헥실렌, 1 -메틸에틸렌-3-메틸-3,4-사이클로헥실렌을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "방향족 탄화수소 라디칼"이라는 용어는, 라디칼 당 하나 이상의 방향족 고리를 함유하는 탄화수소 라디칼을 의미하며, 상기 라디칼은 임의선택적으로 하나 이상의, 바람직하게 2 내지 6개의 탄소원자를 함유하는 알킬 라디칼, 할로 라디칼 또는 다른 관능기로 치환될 수도 있으며, 둘 이상의 고리를 함유하는 1가의 방향족 탄화수소 라디칼의 경우에 상기 고리들은 축환된 고리일 수도 있다. 적합한 1가의 방향족 탄화수소 라디칼은, 예를 들어, 페닐, 톨릴, 2,4,6-트리메틸페닐, 1,2-이소프로필메틸페닐, 1-펜탈렌일, 나프틸, 안쓰릴, 유게놀 및 알릴페놀을 포함할 뿐만 아니라, 예를 들어 2-페닐에틸과 같은 아르알킬 라디칼도 포함한다. 적합한 2가의 방향족 탄화수소 라디칼은 예를 들어 2가의 단환식 아렌을 포함하며, 구체적인 예를 들어 1,2-페닐렌, 1,4-페닐렌, 4-메틸-l,2-페닐렌, 페닐메틸렌을 포함한다. ㅈ저적합한 3가의 방향족 탄화수소 라디칼은 에를 들어 3가의 단환식 아렌을 포함하며, 구체적인 예를 들어 l-트리메틸렌-3,5-페닐렌을 포함한다.
본 발명의 하나의 비한정적인 구체예에서, R19, R20, R21, R29, R30 및 R34 는 위에서 정의한 바와 같다.
본 명세서에서 정의되는 바와 같은 탄화수소 라디칼의 적합할 수 있는 구체적인 비한정적인 예는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, iso부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소-펜틸, 네오펜틸 및 tert-펜틸; n-헥실 기와 같은 헥실; n-헵틸 기와 같은 헵틸; n-옥틸 기, 이소옥틸 기 및 2,2,4-트리메틸펜틸 기와 같은 옥틸; n-노닐 기와 같은 노닐; n-데실 기와 같은 데실; 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 라디칼 및 메틸사이클로헥실 라디칼과 같은 사이클로알킬 라디칼을 포함한다. 적합할 수 있는 아릴 탄화수소 라디칼의 구체적인 비한정적인 예는 페닐, 나프틸; 오르쏘-, 메타- 및 파라-톨릴, 크실릴, 에틸페닐 및 벤질을 포한한다.
본 발명의 또 하나의 구체예에서, R23, R24 및 R31은 본 명세서에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 다른 또 하나의 구체예에서, R25, R26 및 R32는 본 명세서에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 또 하나의 다른 구체예에서, R27, R28 및 R33은 본 명세서에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 하나의 특정 구체예에서, A는 -(CH2)oC6H4(CH2)-, -CH2CH(CH3)(CH2)pC6H4-, 및 -CH2CH(R1)(CH2)oC6H3R"- 로 이루어진 이루어진 군에서 선택되는 2가의 아릴렌 기이다. 여기서 R1은 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 30개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 개의 12 탄소 원자, 더욱더 구체적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고; o는 0 내지 20, 구체적으로 1 내지 10의 값을 가지며, p는 0 내지 20, 구체적으로 0 내지 10의 값을 갖는다.
본 발명의 또 하나의 특정 구체예에서, A는 식 -(CHRI6)q- 의 2가의 알킬렌 기이고, 여기서 q는 1 내지 20, 구체적으로 1 내지 약 10의 값을 가지고, R16은 수소이거나, 또는 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 30개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 12개의 탄소 원자, 더욱더 구체적으로 1 내지 6 탄소 원자을 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이다.
본 발명의 다른 또 하나의 특정 구체예에서, A는 -CH2CH2CH2-, -CH2CH(CH3)-, -CH2CH(CH3)CH2-, 및 -CH2CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2- 로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 또 하나의 특정 구체예에서, A는 하기 식을 갖는다:
-(CHR16)q-0-CH(R16)(CH2)q'-0-(CH2)-
위 식에서 q는 0 내지 50, 구체적으로 3 내지 약 12의 값을 가지고, q'는 1 내지 50, 구체적으로 2 내지 약 12의 값을 가지며, R16은 수소이거나, 또는 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 30개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 12 탄소 원자, 더욱더 더 구체적으로 1 내지 6, 임의선택적으로 헤테로원자(비한정적인 예를 들어 O,N, S 또는 할로겐)를 함유하는 1가의 탄화수소 라디칼이다.
본 발명의 하나의 구체예에서, M은 Li, Na, K, Cs, Mg, Ca, Ba, Zn, Cu, Fe, Ni, Ga, Al, Mn, Cr, Ag, Au, Pt, Pd, Pb, Sb, Ru, Sn 및 Rh의 1가 및 다가 형태(비한정적인 예를 들어 Mn+2 및 Mn+3)로부터 독립적으로 선택되는 양이온일 수 있다.
본 발명의 하나의 비한정적인 구체예에서, 더 구체적으로 M은 Li, Na, K, Mg, Ca, Ba, Zn, Al, Ag의 1가 또는 다가 형태로부터 선택되는 양이온일 수 있다,
본 발명의 또 하나의 비한정적인 특정 구체예에서, 화학양론 첨자 a', b', c', d', e', f', g', h', i', j', k', l' 및 m'는 영(0)이거나 양수이되, c'+g'+k'>l, 더 구체적으로 c'+g'+k'≥2이고; d'+h'+l'>l, 더 구체적으로 d'+h'+l'≥2이고; b'+f+j'>c'+g'+k'이고; 3≥a'+b'+c'+d'+e'+f'+g'+h'+i'+j'+k'+l'+m'≤ 6000, 더 구체적으로 3≥a'+b'+c'+d'+e'+f'+g'+h'+i'+j'+k'+l'+m'≤4000, 더욱더 구체적으로 3≥a'+b'+c'+d'+e'+f'+g'+h'+i'+j'+k'+l'+m'≤6000이고; b'+f'+j'>1, 더 구체적으로 실리콘 하이드라이드 활성제 (iv)가 존재하지 않는 경우 b'+f'+j'>2이다.
본 발명의 하나의 구체예에서, 이온성 라디칼을 보유하는 옥시란 실리콘 코폴리머의 양은 옥시란 모이어티, 실릴 하이드라이드 모이어티 및 이온성 라디칼을 함유하는 실리콘 폴리머의 중합에 의해 형성되는 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 함유하는 퍼스널 케어 조성물의 전체 중량 기준이다. 하나의 비한정적인 구체예에서, 이 양은 약 1 중량부 내지 약 99 중량부, 구체적으로 약 5 중량부 내지 50 중량부, 더 구체적으로 약 10 중량부 내지 약 40 중량부이다. 이러한 양들이 퍼스널 케어 조성물의 유성상 내의 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔의 양으로 사용될 수 있다.
명세서에서 옥시란, 규소-하이드라이드, 용매, 촉매, 퍼스널 케어 조성물 및 그 공정들을 구분하여 설명한 것은 독자의 편의를 위한 것일 뿐, 어떤 면에서 제한하기 위한 것은 아니며, 이러한 설명은 명세서의 모든 부분에 동등하고 호환가능하게 적용되는 것임을 이해하여야 한다. 본 명세서에서 하나의 섹션에서 정의된 각 R의 정의들, 첨자 값들 및 다른 변수들, 예를 들어 규소-하이드라이드는 본 명세서에서 옥시란 관능화 실리콘, 용매 및 촉매 그리고 방법 구체예들에 관 설명 섹션에 관한 것과 동일한 정의의 가질 수 있고, 또한 어떤 식으로든 이러한 변수들은 다른 곳에서 본 발명의 조성물 또는 방법 구체예들에서 설명되어 있으며, 그 역도 성립한다.
옥시란 개환 중합 촉매
본 발명의 하나의 구체예에서, 옥시란 개환 중합 촉매는 에폭시 기를 중합할 수 있는 산 촉매이다. .
더 구체적인 예를 들면, 에폭시 기를 중합할 수 있는 산 촉매는 오니움염 생성 산(onium salt generated acid); 알루미늄 트리클로라이드 및 염화제2철로 이루어진 군에서 선택되는 금속 염; 란탄 트리플레이트; 및 백금 화합물로부터 선택된다.
더욱더 구체적인 예를 들면, 산 촉매는 하기 일반식의 란타늄 트리플레이트이다:
M(OSO2CF3)n- zXz
위 식에서, M은 란탄 계열 원소(lanthanide)에서 유도된 양이온이고, n은 상기 화합물에서 란탄 계열 원소의 원자가이고, X는 부가의 유기 또는 무기 염 잔기(음이온성 잔기)이고, z는 n 또는 0보다 낮은 수이다.
용어 "란탄 계열 원소"(M)는 란타늄과, 원자번호 59(세륨)과 71(루테튬) 사이에 있는 화학원소들 각각으로부터 선택된다. 하나의 특정 구체예에서, 란탄 계열 원소는 란탄, 이테르븀 및 사마륨으로 이루어진 군에서 선택된다.
몇몇 란탄계열원소 트리플레이트는 시중구입가능한 제품이거나, 또는 공지 통상의 방법에 의해 제조될 수 있다. X로서 사용될 수 있는 부가의 유기 또는 무기 염 잔기는, 예를 들어 란탄계열원소 M과 혼합된 염을 형성할 수 있는, Cl-, Br-, J-, N03 -, HS04 -, H2P03 -, HC03 -, CH3COO-, C2H500-, C6H5COO- 이다.
Z는 0과 n-1 사이의 수이므로, 적어도 하나의 트리플레이트 잔기는 란탄 트리플레이트에 포함된다. 구체적으로 상기 란타늄 트리플레이트는 Z가 0 또는 1인 것, 더 구체적으로 Z가 0인 것이다. 란타늄 트리플레이트는 동일하거나 다를 수 있는 금속 이온 M을 하나 이상 포함할 수도 있다.
본 발명의 또 하나의 구체예에서, 옥시란 개환 중합-유효성 촉매는 양이온 경화 조건하에 작용하여 이온성 라디칼을 보유한 옥시란 실리콘 코폴리머의 옥시란 기를 개환하는 백금 촉매일 수 있다. 양이온 중합 조건들은 실릴-하이드라이드 모이어티에 의한 옥시란 모이어티의 개환을 위하여 제공하는 임의의 반응 파라미터들을 포함하는 것을 이해하여야 한다.
양이온 중합 조건들은 에폭시 기를 중합할 수 있는 산 촉매의 첨가에 의해, 예를 들어 루이스 산으로 작용하는 알루미늄 트리클로라이드 및 염화제2철과 같은 특정 금속 염 및 오니움 염 발생 산의 첨가에 의해, 또는 란탄계열원소 트리플레이트의 첨가에 의해 만들어낼 수 있다 (참조: 국제공개 WO/0008,087). 에폭사이드의 산 촉매작용 중합은 잘알려진 유기 폴리머 형성 방법이고, 실록산 폴리알킬렌옥사이드 블록 코폴리머를 형성하기 위하여 에폭시-관능 실록산 화합물에 적용되고 있으며, 실록산 폴리알킬렌옥사이드 블록 코폴리머는 예를 들어 종이의 이형 코팅 용도를 포함하는 다양한 용도로 사용하고 있으며 (참조: 미국특허 4,279,717), 코팅 및 변성된 플라스틱 조성물을 형성하기 위하여 유기 물질과 함께 사용하고 있다 (참조: 미국특허 5,354,796 및 5,663,752).
하나의 사전주의 사항을 지켜야만 한다. 그것은 양이온 중합이 환형 실록산, 예를 들어 D3, D4 또는 D5 등의 존재하에 수행되는 경우, 사용된 산 촉매작용의 강도는 에폭사이드 모이어티의 양이온 중합은 발생하되, 환형 실록산의 중합은 어느 상당한 정도까지는 발생하지 않도록 설정되어야 한다는 것이다.
수많은 유형의 백금 촉매가 공지되어 있으며, 이러한 백금 촉매들은 본 발명의 경우에 옥시란 개환 중합 반응을 위해 사용될 수 있다. 광학선명도가 요구되는 경우, 바람직한 백금 촉매는 반응 혼합물에 가용성인 백금 화합물 촉매이다. 상기백금 화합물은, 본 출원에 참조문헌으로 통합되는 미국특허 3,159,601에 설명된 바와 같은, 식(PtCl2올레핀) 및 H(PtCl3올레핀)을 가지는 것으로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 조성물에 이용가능한 다른 백금 함유 물질은, 본 출원에 참조문헌으로 통합되는 미국특허 3,159,662에 설명된 염화백금의 사이클로프로판 착물이다. 또한 상기 백금 함유 물질은, 본 출원에 참조문헌으로 통합되는 미국특허 3,220,972에 설명된 바와 같이 알코올, 에테르, 알데히드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 구성원의 백금 그램 당 2 몰까지 클로로백금산으로부터 형성된 착물일 수 있다. 본 발명에 사용되는 촉매의 더 구체적인 예는 카스테트(Karstedt)에 대하여 미국특허 3,715,334; 3,775,452; 및 3,814,730에 설명되어 있다.
당 분야의 추가 배경기술은 문헌 {J. L. Spier, "Homogeneous Catalysis of Hydrosilation by Transition Metals, in Advances in Organometallic Chemistry, volume 17, pages 407 through 447, F. G. A. Stone and R. West editors, published by the Academic Press (New York, 1979)}에서 찾아볼 수 있다.
다른 유형의 귀금속 촉매가 본 발명에 사용될 수 있으며, 그 비한정적인 예로 로듐, 루테늄, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 및 이들 조합의 착물이 있다.
당 분야의 기술자는 백금 촉매의 유효량을 용이하게 결정할 수 있다. 옥시란 개환 중합 유효성 촉매는 매우 다양한 범위 내에서 함유될 수 있으나, 통상적으로는 0.01 내지 7 phr(parts per hundred parts resin: 레진 100 중량부 당 중량부), 0.1 내지 5 phr의 범위 내이다. 본 발명의 하나의 구체예에서, 에폭시 기를 중합할 수 있는 산 촉매의 기초량(basis amount)(즉, phr)은 이온성 라디칼을 보유한 옥시란 실리콘 코폴리머의 양 또는 이온성 라디칼을 보유한 옥시란 실리콘 코폴리머를 생성하는데 사용되는 각 성분들의 양에 기초한다.
용매
본 발명의 하나의 비한정적인 구체예에서, 하이드라이드-관능 실리콘과 옥시란-관능화 화합물이 이온성 기를 전혀 보유하지 않으며, 상기 용매는 이온성으로-변성된 실리콘 가교-폴리머 네트워크에 존재하는 이온성 모이어티들을 포함하여 구성될 수 있으며, 이 경우 상기 용매의 존재하에 반응 혼합물에 존재하는 화합물들간의 반응화학(reaction chemistry)은 상기 용매가 가교된 이온성 실리콘 네트워크에 물리적으로 동반되게 한다.
본 발명의 하나의 비한정적인 구체예에서, 상기 용매는 본 명세서에서 설명된 바와 같은 하기 일반식 구조식(V)을 가지는 이온성으로-변성된 실리콘 폴리머를 포함하여 구성된다.
M3 α'M4 β'D3 χ'D4 δ'T3 ε'T4 φ'Qγ' (V)
여기서 첨자 α', β', χ', δ', ε', φ' 및 γ'는 영(0)이거나 양수이되, 2≤α'+β'+χ'+δ'+ε'+φ'+γ'≤ 6000 이고d, β'+δ'+φ'>0 이다.
본 발명에서 캐리어 용매로서 사용하기에 적합한 용매는 실온 또는 그 부근의 온도, 예를 들어 20℃ 내지 약 50℃ 및 약 1기압에서 액체 상태인 화합물 또는 둘 이상의 화합물의 혼합물이며, 그 비한정적인 예를 들어 실리콘 유체, 탄화수소 유체, 에스테르, 알코올, 지방 알코올, 글리콜, 유기 왁스 및 유기 오일로부터 선택된다.
하나의 구체예에서, 본 발명의 유체 성분(fluid component)은 에몰리엔트 화합물(emollient compound)을 포함한다. 적합한 에몰리엔트 화합물은 에몰리엔트 성질, 즉 피부에 도포되면 피부의 표면 또는 피부의 각질층에 잔류하여 윤활제로 작용하고, 플레이킹(flaking)을 감소시키며, 피부의 외관을 개선시키는 경향이 있다. 에몰리엔트 화합물은 포괄적으로 알려져있으며, 예를 들어, 이소도데칸, 이소헥사데칸 및 수소화 폴리이소부텐 등과 같은 탄화수소; 사이클로펜타실록산, 디메티콘 및 비스-페닐프로필 디메티콘 등과 같은 유기 왁스; 옥틸도데실 네오펜타노에이트 및 올레일 올레에이트 등과 같은 에스테르; 지방 산, 및 올레일 알코올 및 이소미리스틸 알코올 등과 같은 지방 알코올을 포함한다.
하나의 특정 구체예에서, 상기 캐리어 용매는 이소데칸, 이소헥사데칸, 수소화 폴리이소부텐, 호호바오일(jojoba), 사이클로펜타실록산, 디메티콘, 비스-페닐프로필 디메티콘, 옥틸도데실 네오펜타노에이트, 올레일 올레에이트, 올레일 알코올 및 이소미리스틸 알코올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나이다.
또 하나의 구체예에서 상기 캐리어 용매는 일반식 Dr의 사이클릭 실리콘 유체이다: 여기서 D = R10R11SiO2 / 2 이고, R10 및 R11은 3 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼, 더 구체적으로 메틸이고, r은 3 내지 12, 더 구체적으로 4 내지 6의 정수이다. 구체적으로, 사이클릭 실리콘 유체는 헥사메틸사이클로트리실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산 및 도데카메틸사이클로헥사실록산으로부터 선택될 수 있다.
하나의 특정 구체예에서, 상기 캐리어 용매는 하기 일반식을 가지는 선형 또는 가지형 오가노폴리실록산인 실리콘 유체이다:
M'D'sT'sM'
위 식에서
M'= R23 3Si01 / 2 이고;
D'=R24 2Si02 / 2 이고;
T'=R25Si03 / 2 이며;
여기서, R23, R24 및 R25는 각각 독립적으로 60개 이하의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 30개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 12개의 탄소 원자, 더욱더 구체적으로 1 내지 6개 탄소 원자를 함유하는 알킬, 아릴 또는 아르알킬, 특히 메틸이고, 첨자 s 및 t는 각각 독립적으로 0 내지 300, 구체적으로 0 내지 50, 더 구체적으로 0 내지 20의 정수이다.
본 발명의 하나의 비한정적인 구체예에서, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 상기 캐리어 용매에 의해 팽윤가능하다.
본 발명의 또 하나의 구체예에서, 상기 캐리어 용매는 글리세린, 솔비톨, 모이스쳐라이징 어디티브(moisturizing additives)의 수용액 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 친수성 에몰리엔트이다.
하나의 특정 구체예에서, 상기 캐리어 용매는 실리콘 오일, 유기 오일 및 이들의 조합으로부터 선택된다.
본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크의 조성 파라미터들은 이온성 라디칼을 보유한 옥시란 실리콘 코폴리머의 조성 파라미터를 변화시키는 것에 의해 거의 제한없이 변화시키는 것이 가능하기 때문에, 본 발명에서 일부 조성물들은 수팽윤성이자 오일팽윤성인 한편, 다른 조성물들은 수팽윤성이거나 오일팽윤성이고, 본 발명의 일부 조성물들은 본 명세서에서 설명된 상기 용매들에 의해 팽윤하지 않는다. 가교된 이온성 실리콘 네트워크에 존재하는 가교 정도는 상기 캐리어 용매 내에서 상기 네트워크에 의해 나타난 팽윤도와 관련하여 특징지워질 수 있다. 또 하나의 구체예에서, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크의 가교 구조는 원래 부피 보다 1.01 내지 5000배, 구체적으로 2 내지 1000배, 더 바람직하게 5 내지 500배 더큰 팽윤부피로 팽윤할 수 있게 하는 것이 효과적이다. 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크의 원래 부피는, 예를 들어 본 발명의 퍼스널 케어 조성물로부터 캐리어 용매 성분을 추출 또는 증발시켜 원래 부피, 즉 유체가 존재하지 않은 가교된 이온성 실리콘 네트워크의 부피,를 남기도록 하는 것에 의해 측정될 수 있다.
하나의 바람직한 구체예에서, 본 발명의 퍼스널 케어 조성물은 1 pbw 내지 99.9 pbw, 더 바람직하게 70 pbw 내지 99.5 pbw, 더욱더 바람직하게 85 pbw 내지 99 pbw의 캐리어 용매를 포함한다. 여기서 "pbw"는 가교된 이온성 실리콘 네트워크 100중량부 당 중량부를 나타낸 것이다.
규소- 하이드라이드 활성제
본 발명의 하나의 구체예에서, 상기 적어도 하나의 하이드라이드-관능 실리콘은 위에서 설명된 식(VI)을 갖는다:
M3 αMH βMI χD3 δDH εDI φT3 γTH ηTI τQψ (VI)
본 발명에서 사용되는 규소 하이드라이드 활성제는, 결과의 가교된 이온성 실리콘 네트워크에 존재하는 가교를 제공하기 위하여, 이온성 라디칼을 보유한 옥시란 실리콘 코폴리머의 옥시란 모이어티의 개환하기에 적합한 것으로 설정된다. 이는 적어도 둘의 유기실록산 단위로부터 유도되며 말단 및/또는 펜던트 Si-H 기를 가지는 임의의 규소 화합물을 포한한다. 본 발명의 하나의 구체예에서 상기 규소-하이드라이드 활성제는 그 폴리머 백본을 따라 적어도 몇 개의 Si-H 관능 단위를 함유하는 것이다. 상기 규소-하이드라이드 활성제는 상기한 내부 Si-H 관능 단위 이외에 말단 Si-H 관능 단위를 가질 수도 있고 갖지 않을 수도 있다.
Si-H 관능 규소 화합물은 첨가 반응을 통해 위에서 언급한 옥시란 모이어티들의 올레핀 모이어티들과 반응할 수 있다. 적합한 Si-H 관능 규소 화합물은 예를 들어 적어도 둘의 알킬수소 실록시 기를 포함하는 트리알킬실록시-말단정지된 폴리디알킬-알킬수소실록산 코폴리머, 폴리디알킬알킬수소-실록산 코폴리머, 디알킬수소실록시-말단정지된(endstopped) 폴리디알킬실록산 및 1,1,3,3-테트라알킬디실록산을 포함한다. Si-H 함유 규소 화합물의 다른 예는 1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 2,4,6,8-테트라메틸사이클로테트라실록산, 메틸디메톡시실란, 트리에틸실란, 및 메틸디에톡시실란을 포함한다. 본 발명에서 사용되는 바람직한 규소 하이드라이드 활성제는 1,1,3,3-테트라메틸디실록산이다.
규소-하이드라이드 활성제가 실란일 수도 있지만, Si-H 관능 폴리실록산 선형 폴리머를 사용하는 것이 가장 유리하다. 따라서, 본 발명의 하나의 구체예는 하기 식으로 표시되는 Si-H 관능 선형 폴리실록산 폴리머를 사용한다:
Figure pct00002
위 식에서 R26 및 R27은 각각 독립적으로 1 내지 약 60개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더욱더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼이고, 몇몇 구체예에서, 상기한 범위는 하한이 2 또는 3개의 탄소 원자일 수 있고;
"w"는 0 내지 약 1,000이고; "z"는 0 내지 약 200이다. 더 바람직하게, "w"는 약 10 내지 약 500의 범위이고, "z"는 약 5 내지 약 200의 범위이다. The lower endpoint of "w" 및 "z"의 하한은 1, 2, 3 또는 4 중의 어느 하나일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 또 하나의 구체예는 규소-하이드라이드 활성제로서 환형 실리콘 하이드라이드를 사용한다. 이러한 환형 실리콘 하이드라이드는 당분야에 잘 알려져 있으며, 하기 식으로 표시될 수도 있다:
Figure pct00003
위 식에서 R27은 위에서 정의한 바와 같고, "n*"는 약 3 내지 약 12, 더 구체적으로 약 4 내지 약 10이다.
하나의 비한정적인 구체예에서, 퍼스널 케어 조성물에 존재하는 규소 하이드라이드 활성제의 양은, 이온성 라디칼을 보유한 옥시란 실리콘 코폴리머 100 중량부 기준으로, 약 0.01 pbw 내지 약 lOpbw, 더 구체적으로 약 0.05 pbw 내지 약 7 pbw, 더욱더 구체적으로 약 0.1 pbw 내지 약 5 pbw이다.
퍼스널 케어 조성물
본 발명의 하나의 구체예에서, 본 발명의 퍼스널 케어 조성물은 자기유화형(self-emulsifying)이다.
본 발명의 또 하나의 구체예에서, 퍼스널 케어 조성물은 그 점도 및 감촉을 조정하기 위하여 저-고 전단(low to high shear)하에서 추가로 가공될 수도 있다. 이는, 예를 들어, 상기 조성물에 중-고(moderate to high) 전단력을 가하는 것에 의해 달성될 수도 있다. 고 전단은, 예를 들어, 소놀레이터(Sonolator) 장치, 가울린 호모게나이저(Gaulin Homogenizer) 또는 마이크로플루이다이저(Micro Fluidizer) 장치를 사용하여 가해질 수 있다. 임의선택적으로, 하나 이상의 캐리어 용매가 전단을 가하기 전에 상기 실리콘 조성물에 첨가될 수 있다.
특정 구체예에서, 본 발명의 퍼스널 케어 조성물은, 전형적으로 크림같은 농도(creamy consistency)를 가지는 고체이며, 여기서 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 유체에 고체의 특성을 가역적으로 부여하기 위하여 유체를 겔화하기 위한 수단으로서 작용한다. 정치시에, 본 발명의 퍼스널 케어 조성물은 고체 겔 물질의 성질들을 나타낸다. 본 발명의 퍼스널 케어 조성물은 높은 안정성 및 내이수성을 나타낸다. 즉 본 조성물은 유체가 조성물로부터 흘러나오는 경향을 거의 또는 전혀 나타내지 않고, 성분으로서 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 포함하는 퍼스널 케어 조성물에 높은 안정성 및 내이수성을 부여한다. 이와 같은 높은 안정성 및 내이수성은 상기한 가교된 이온성 실리콘 네트워크 및 퍼스널 케어 조성물에서 장기간 지속된다. 하지만, 상기 퍼스널 케어 조성물에 전단력을 가하는 것에 의해, 예를 들어 상기 조성물을 손가락 사이에 넣어 문지르는 것에 의해 가교된 이온성 실리콘 네트워크로부터 캐리어 용매가 방출되어, 실리콘 재료의 유체 성분이 향상된 감촉 특성을 제공한다.
물(또는 하이드록실계 용매와 같은 물 등가물), 실록산, 선형 또는 환형, 또는 친유성 유체 (오일 팽윤제, 팽윤가능한 오일)가 팽윤제로 기능할 수도 있는 캐리어 용매로서 사용될 수 있다. 캐리어 용매 성분으로 사용하기에 적합한 친유성 유체는 본 명세서에서 설명된 것들이다. 하나의 바람직한 구체예에서, 본 발명 조성물의 캐리어 용매 성분은 25℃에서 약 1,000 cSt 이하, 바람직하게 약 500 cSt 이하, 더 바람직하게 약 250 cSt 이하, 더욱더 바람직하게 100 cSt의 점도를 나타낸다.
하나의 바람직한 구체예에서, 상기 네트워크는 각종 유체 성분에 불용성이나 캐리어 용매에 의해 팽윤할 수 있는, 가교된 이온성 실리콘 네트워크이다. 가교된 이온성 실리콘 네트워크에 존재하는 가교의 정도는 캐리어 용매 내에서 상기 네트워크에 의해 나타내어진 팽윤도로 특징지워질 수 있다.
또 하나의 바람직한 구체예에서, 가교된 이온성 실리콘 네트워크의 가교 구조는 상기 네트워크가 예를 들어 데카메틸사이클로펜타실록산과 같은 저분자량 실리콘 유체에 의해 원래 부피로부터 위에서 언급한 바와 같은 팽윤 부피로 팽윤되게하는데 효과적이다.
본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 퍼스널 케어 에멀젼에 실리콘 성분으로서 또는 실리콘 성분을 제조하는데 이용될 수도 있다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 에멀젼은 서로 혼화하지 않는 연속상과 불연속상을 갖는 적어도 2개의 상을 포함한다. 본 발명의 하나의 구체예에서, 상기 비-혼화성 상들(불혼화성 상들)은 수성, 비수성 및 고체 입자로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 에멀젼은 변화하는 점도를 가지는 액체이거나 또는 고체일 수도 있다. 게다가, 에멀젼의 입자 크기는 그것들을 마이크로 에멀젼으로 만들 수 있고, 충분히 작으면 마이크로에멀젼은 투명할 수 있다. 또한, 에멀젼의 에멀젼을 제조하는 것도 가능하며, 이러한 에멀젼은 다중 에멀젼(multiple emulsions)으로 알려져 있다. 이러한 에멀젼은, 1) 불연속 상이 물을 포함하여 구성되고, 연속상이 본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 포함하여 구성되는 수성 에멀젼; 2) 불연속 상이 본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 포함하여 구성되고, 연속 상이 물을 포함하여 구성되는 수성 에멀젼; 3) 불연속 상이 비수성 하이드록실계 용매를 포함하여 구성되고, 연속상이 본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 포함하여 구성되는 비수성 에멀젼; 및 4) 연속 상이 비수성 하이드록실계 용매를 포함하여 구성되고, 불연속상이 본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 포함하여 구성되는 비수성 에멀젼일 수 있다.
본 발명의 하나의 구체예에서, 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 소수성이거나 친수성일 수 있는, 화장료 첨가제와 상용성이 있다. 본 발명의 하나의 구체예에서, 본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 친수성 물질, 예를 들어 친수성 화장료 물질과 상용성이 있다. 하나의 구체예에서, 본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크는 미립자상 첨가제, 예를 들어 친수성 미립자상 첨가제, 예를 들어 실리카, 티타니아 및 질화붕소와 상용성이 있다. 또 하나의 더욱 구체적인 예에서, 미립자상 첨가제는 무기 미립자, 폴리머계 라텍스 및 안료로부터 선택된다. 또 하나의 구체예에서 본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크와 상용성이 있는 친수성 퍼스널 케어 성분은, 항 노화 방지 성분, 피부 진정 성분 및/또는 보습 성분일 수 있다. 이러한 성분들 중 일부는 핸드, 바디 및 페이스 로션 및 크림; 선스크린 제품, 발한 억제제 및 헤어 칼라에 사용되는 것들이며, 그 비한정적인 예는 용매, 완충제, 표백제, 웨이빙제, 아스트린젠트, 안정제, 탈취제 및 발한 억제제를 포함한다. 또한, 예를 들어. 립 제품, 글리세롤 또는 기타 활성 물질에서와 같은 무수물 형태로 글리세롤과 같은 친수성 피부 보습제를 제공하는 것도 가능하다.
본 명세서에서 사용되는 "비수성 하이드록실계 유기 화합물" 또는 "비수성 하이드록실계 용매" 라는 용어는, 실온(약 25℃) 및 1 기압에서 액체인, 알코올, 글리콜, 다가 알코올 및 폴리머계 알코올 및 이들의 혼합물로 예시되는 하이드록실 함유 유기 화합물을 의미한다. 비수성 유기 하이드록실계 용매는 실온(약 25℃) 및 1 기압에서 액체인, 알코올, 글리콜, 다가 알코올 및 폴리머계 알코올 및 이들의 혼합물을 포함하는 하이드록실 함유 유기 화합물들의 군에서 선택된다. 바람직하게, 비수성 하이드록실계 유기 용매는 에틸렌 글리콜, 에탄올, 프로필 알코올, 이소-프로필 알코올, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 이소-부틸렌 글리콜, 메틸 프로판 디올, 글리세린, 솔비톨, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 모노 알킬 에테르, 폴리옥시알킬렌 코폴리머 및 이들의 혼합무로 이루어진 군에서 선택된다. 원하는 형태에 도달하면, 실리콘 단일 상이든, 상기 실리콘 상을 포함하는 무수 혼합물이든, 상기 실리콘 상을 포함하는 함수 혼합물이든, 유중수 에먼젼이든, 수중유 에멀젼이든, 상기 2개의 비수성 에멀젼 중 어느 하나이든, 이의 변형물이든 간에, 생성된 물질은 일반적으로 양호한 촉감 특성 및 휘발성 실록산의 높은 흡수성을 갖는 고 점도 크림이다. 이는 헤어 케어, 스킨 케어, 및 그 유사물을 위한 퍼스널 케어 제제 내로 블렌드될 수 있다. 본 발명의 하나의 구체예에서, 가교된 이온성 실리콘 네트워크는, 화장료 활성성분을 감싸고 있다가 서서히 방출할 수 있다. 하나의 구체예에서 퍼스널 케어 제제는, 실리콘 성분이 통상의 방법으로 첨가되어 있는, 탈취제, 발한 억제제, 발한억제/탈취제, 면도 제품, 스킨로션, 모이스처라이저, 토너, 목욕 제품, 클렌징 제품; 샴푸, 컨디셔너, 무스, 스타일링 겔, 헤어 스프레이, 모발 염색약, 헤어 컬러 제품, 헤어 표백제, 웨이빙 제품, 헤어 스트레이트너와 같은 헤어 케어 제품; 네일 광택제, 매니큐어 리무버, 네일 크림 및 로션, 각질 연화제와 같은 매니큐어 제품; 선 스크린, 곤충 기피제 및 노화 방지 제품과 같은 보호 크림; 립스틱, 화운데이션, 페이스 파우더, 아이 라이너, 아이 쉐도우, 블러쉬, 메이크업, 마스카라와 과 같은 색조 화장품; 및 다른 퍼스널 케어 제제로 이루어진 군에서 선택되는 퍼스널 케어 용품일 수 있으며, 그뿐만 아니라 피부에 도포될 수 있는 의약 조성물의 국소도포를 위한 약물 전달 시스템일 수도 있다.
더 구체적인 예에서, 본 발명의 퍼스널 케어 조성물은 하나 이상의 퍼스널 케어 성분을 더 포함하여 구성된다. 적합한 퍼스널 케어 성분은, 예를 들어, 에몰리언트, 모이스처라이저, 휴멕탄트; 예를 들어 비스무스 옥시클로라이드 및 이산화 티타늄 코팅 운모와 같은 진주광택 안료를 포함하는 안료; 착색제, 향료, 살생물제, 방부제, 항산화제, 항균제, 발한 억제제, 각질제거제, 호르몬, 엔자임, 의약품, 비타민, 염류, 전해질, 알코올, 폴리올, 자외선 흡수제, 식물 추출물, 계면활성제, 실리콘 오일, 유기 오일, 왁스, 필름 형성제; 예를 들어 퓸드 실리카 또는 수화된 실리카와 같은 증점제; 예를 들어 활석, 카올린, 전분, 변성된 전분, 운모, 나일론, 점토(예를 들어, 벤토나이트 및 유기-변성된 점토)와 같은 미립자상 필러를 포함한다.
퍼스널 케어 조성물은 당분야에 잘 알려진 방법으로 적절히 조합하는 것에 의해, 예를 들어 상기한 성분들중 하나 이상을 본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크와 혼합하는 것에 의해, 만들어진다. 적합한 퍼스널 케어 조성물은 단일 상 형태일 수도 있고, 에멀젼 형태일 수도 있으며, 상기 에멀젼은 실리콘 상이 불연속 상이거나 연속상일 수 있는 수중유, 유중수 및 무수 에멀젼 뿐만아니라, 위에서 설명한 바와 같이 예를 들어 유중수중유 에멀젼 및 수중유중수 에멀젼과 같은 다중 에멀젼을 포함한다.
하나의 유용한 구체예에서, 발한억제제 조성물은 본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크와 하나 이상의 활성 발한억제제를 포함하여 구성된다. 적합한 발한억제제는 예를 들어, 1993년 10월 10일자 미국 식품의약청의 처방전 없이 살 수 있는 의약품에 관한 모노그래프에 열거된 카테고리 I 활성 발한억제제 성분을 포함하며, 그 예를 들면 알루미늄 할라이드, 알루미늄 하이드록시할라이드, 예를 들어 알루미늄 클로로하이드레이트, 및 지르코닐 옥시할라이드 및 지르코닐 하이드록시할라이드와 이들의 착물 또는 혼합물, 예를 들어 알루미늄-지르코늄 클로로하이드레이트, 알루미늄 지르코늄 글리신 착물(예를 들어 알루미늄 지르코늄 테트라클로로하이드록시 글리신)이 있다.
또 하나의 유용한 구체예에서, 스킨 케어 조성물은 가교된 이온성 실리콘 네트워크와 비이클, 예를 들어 실리콘 오일 또는 유기 오일을 포함하여 구성된다. 상기 스킨 케어 조성물은, 임의선택적으로, 예를 들어 트리글리세라이드 에스테르, 왁스 에스테르, 지방산의 알킬 또는 알케닐 에스테르 또는 다가 알코올 에스테르와 같은 에몰리엔트; 및 스킨 케어 조성물에 통상적으로 사용되는 하나 이상의 공지성분을 더 포함할 수 있으며, 이러한 공지성분의 예로는 안료; 비타민 A, 비타민 C 및 비타민 E와 같은 비타민류; 예를 들어 이산화티탄, 산화아연, 옥시벤론, 옥틸메톡시 신나메이트, 부틸메톡시 디벤질메탄, p-아미노벤조산 및 옥틸 디메틸-p-아미노벤조산과 같은 선스크린 또는 선블록 화합물이 있다.
또 하나의 유용한 구체예에서, 예를 들어 립스틱, 메이크업 또는 마스카라 조성물과 같은 색조 화장료 조성물은 본 발명의 가교된 이온성 실리콘 네트워크와 안료, 수용성 염료 또는 유용성 염료와 같은 착색제를 포함하여 구성된다.
또 하나의 유용한 구체에에서, 본 발명의 조성물은 향료 물질과 함께 이용될 수 있다. 이러한 향료 물질은 향료물질, 캡슐화 향료 화합물, 순수 화합물 또는 캡슐화된 것인 향료 방출 화합물일 수 있다.
가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔 함유 퍼스널 케어 조성물의 제조방법
위에서 설명한 바와 같이, 유성상 및 수성상을 포함하여 구성되는 퍼스널 케어 조성물을 제조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 퍼스널 케어 조성물의 유성상에 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔를 첨가하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔은 다음의 단계를 거쳐 제조된다:
a) 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 형성하기 위햐여, 적어도 하기 (i), (iii) 또는 (iv)가 위에서 정의한 바와 같은 일반식(I)의 이온성으로 변성된 실리콘을 포함하는 것을 전제로, (i) 옥시란-관능화 화합물 (실리콘 또는 비-실리콘), (ii) 옥시란 개환 중합 촉매, (iii) 캐리어 용매; 및 (iv). 임의선택적으로, 하나 이상의 규소 하이드라이드 활성제를 하이드라이드 모이어티에 의한 에폭시 개환 중합으로 중합하는 단계
M1 aM2 bM3 cD1 dD2 eD3 fT1 gT2 hT3 iQj (I); 및
b) 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔을 형성하기 위하여, 상기 중합 단계 중에, 또는 후에, 또는 이들 모두에 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 적어도 하나의 캐리어 용매 (iii)로 시어링하는 단계.
또 하나의 구체예에서, 유성상 및 수성상을 포함하여 구성되는 퍼스널 케어 조성물을 제조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 퍼스널 케어 조성물의 유성상에 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔를 첨가하는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔은 다음의 단계를 거쳐 제조된다:
(a) 하기 일반식(Ia)을 가지는 분자를 하나 이상의 옥시란 모이어티를 갖는 올레핀성 불포화 분자와 반응시켜 반응 생성물을 얻고, 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 산출하기 위하여, 옥시란 개환 중합 촉매, 캐리어 용매, 및 임의선택적으로 실릴-하이드라이드 분자의 존재하에 하이드라이드 모이어티에 의한 에폭시 개환 중합으로 상기 반응생성물을 중합하는 단계 {단, 여기서 상기 실릴-하이드라이드 분자가 없는 경우, 하나 이상의 옥시란 모이어티를 함유하는 상기 올레핀성 불포화 분자 내의 올레핀성 불포화 모이어티의 몰량이 일반식(Ia) 내의 실릴 하이드라이드 모이어티의 몰량 보다 적음}
MaMH b'MI dDeDH f'DI hT3 iTH j'TI lQm (Ia)
{위 식에서:
M3 = R35R36R37SiO1/2
MH = R38R39HSiO1/2
MI = R40R41RISiO1/2
D3 = R42R43SiO2/2
DH = R44HSiO2/2
DI = R45RISiO2/2
T3 = R46SiO3/2
TH = HSiO3/2
TI = RISiO3/2
Q = SiO4 / 2 이고,
여기서, R35, R36, R37, R42, R43 및 R46은 독립적으로 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고;
R38, R39 및 R44는 독립적으로 수소이거나, 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고;
R40, R41 및 R45는 독립적으로 RI이거나 1 내지 60개의 탄소 원자, 구체적으로 1 내지 약 20개의 탄소 원자, 더 구체적으로 1 내지 약 8개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고;
여기서 RI는 이온성 기를 보유한 1가 또는 다가의 라디칼 이고;
여기서 화학양론 첨자 a,b',d, e,f',h,i,j',l 및 m은 영(0)이거나 양수이되, 2≥a+b'+d+e+f'+h+i+j'+l+m≤ 6000, 구체적으로 2≥a+b'+d+e+f'+h+i+j'+l+m≤4000, 더 구체적으로 2≥a+b'+d+e+f'+h+i+j'+l+m≤2000 이고, 몇몇 구체예에서 a+b'+d+e+f'+h+i+j'+l+m에 대한 상기한 범위들은 하한이 3, 4, 5, 10, 12, 18, 20, 30 및 50 중의 어느 하나 또는 100, 200, 300 및 500 중의 어나 하나일 수 있으며;
b+f+j>0, 구체적으로 b+f+j >1, 더 구체적으로 b+f+j>2이고, 더욱더 구체적으로 b+f+j는 1 내지 약 100, 더 구체적으로 1 내지 약 50, 더욱더 구체적으로 1 내지 약 10이고, b+f+j에 대한 상기한 범위들은 하한이 2, 3, 4, 5, 10, 50 또는 100 중의 어느 하나일 수 있으며; d+h+l≥0, 구체적으로 d+h+l≥1, 더 구체적으로 d+h+l≥2이고, 더욱더 구체적으로 d+h+l은 약 1 내지 약 100, 더 구체적으로 1 내지 약 50, 더욱더 구체적으로 1 내지 약 10이고, d+h+l에 대한 상기한 범위들은 하한이 2, 3, 4, 5, 10, 50 또는 100 중의 어느 하나일 수 있음}; 및
(b) 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔을 제공하기 위하여 적어도 하나의 캐리어 용매 (iii)의 존재하에 단계(a)의 반응생성물을 시어링하는 단계.
본원에서 정의된 각각의 R 값, 첨자 및 다른 변수는, 이들 변수가 본 명세서에서 설명된 조성물 구체예에서 갖는 것과 동일한 정의를 본 발명의 방법 구체예에서 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 하나의 구체예에서 첨자 b',f' 및 j'는 본 명세서의 다른 곳에 정의된 첨자 b, f 및 j와 동의한 정의를 가질 수 있다.
본 발명의 하나의 구체예에서, 하나 이상의 옥시란 모이어티를 함유하는 올레핀성 불포화 분자와 식(V)을 갖는 분자와의 반응은 본 명세서에서 설명한 바와 같은 귀금속 촉매, 예를 들어 백금 촉매의 사용을 포함하는 일반적인 하이드로실릴화 반응조건하에, 그리고 본 명세서에 설명되고 당분야의 기술자에게 공지된 조건에서, 수행될 수 있다.
본 명세서에 사용된 "하나 이상의 옥시란 모이어티를 함유하는 올레핀성 불포화 분자"라는 문구는, 하나 이상의 내부, 펜던트 또는 말단 탄소-탄소 이중결합과 함께 하나 이상의 내부, 펜던트 또는 말단 3원 산소 함유 복소환(three membered oxygen containing heterocyclic ring)을 가진 분자를 의미한다 (화학적으로, 상기 문구 "3원 산소함유 복소환"은 옥시란 또는 에폭사이드 구조와 호환하여 사용된다). 상기한 정의로 예시되는 가장 간단한 화학구조는
Figure pct00004
이며, 또한 하기식으로 예시되는 지환식 구조를 포함한다:
Figure pct00005
.
여기서 첨자 n**는 영(0) 또는 양수일 수 있고, 더 바람직하게 일반적으로 0 내지 약 10 사이의 정수이다. 예시된 두 구조는 올레핀 모이어티와 옥시란 (에폭사이드) 모이어티가 모두 말단에 있는 것이다. 하나 이상의 옥시란 모이어티를 함유하는 올레핀성 불포화 분자의 보다 일반적인 화학 구조는 하기 식(Ib)을 갖는다:
Figure pct00006
여기서, Rl7, R18, Rl9, R20, R2l 및 R22는 1 내지 60개의 탄소 원자를 함유하는 1가의 탄화수소 라디칼 및 수소로 이루어진 군에서 각각 독립적으로 선택되고, Qu는 1 내지 60개의 탄소 원자를 함유하는 2가 또는 3가의 탄화수소 라디칼이고, Qv는 1 내지 60개의 탄소 원자를 함유하는 2가의 탄화수소 라디칼이고, 첨자 u 및 v는 독립적으로 영(0) 또는 1 이되, Qu가 3가이고, R18이 수소이고, Qu의 탄소원자가 R17의 탄소원자와 결합을 형성하는 경우, R20 및 R27은 서로 시스(cis) 또는 트랜스(trans)이다.
올레핀성 불포화 옥시란 함유 분자의 아세틸렌 유사체(analog)가 유사한 생성물을 형성하기 위하여 반응할 유사한 화학종을 산출하게 될 것임을 주목하여야 한다.
따라서, "하나 이상의 옥시란 모이어티를 함유하는 올레핀성 불포화 분자"라는 문구는 "하나 이상의 옥시란 모이어티를 함유하는 아세틸렌성 불포화 분자"도 포함하는 것으로 의도한 것이다. "하나 이상의 옥시란 모이어티를 함유하는 아세틸렌성 불포화 분자"라는 문구는 하나 이상의 내부, 펜던트 또는 말단 탄소-탄소 3중결합과 함께 하나 이상의 내부, 펜던트 또는 말단 3원 산소 함유 복소환(화학적으로 "3원 산소 함유 복소환"은 옥시란 또는 에폭사이드 구조와 호환하여 사용됨)을 보유한 분자를 의미한다.
상기 올레핀성 불포화 옥시란 함유 분자가 올레핀성 에폭사이드이고, 특정예가 위에서 설명한 식(Ib)이면, 치환기로서 RE가 다음이 된다:
Figure pct00007
.
여기서 모든 정의는 앞서 정의한 바와 같다. 에폭사이드가 에틸렌성 에폭사이드이고, 특정 예가
Figure pct00008
이면,
치환기로서 RE가
Figure pct00009
이 되거나
Figure pct00010
이 된다.
상기 올레핀성 불포화 옥시란 함유 분자는 SiH 보유 실록산에 비닐 또는 알릴 치환 에폭사이드를 부착하기 위하여 하이드로실릴화 반응을 이용하는 통상적인 방법으로 제조된다. SiH 함유 실록산은 당분야에 잘 알려져 있으며, 선형, 가지형 또는 환형 구조일 수 있다. 비닐 또는 알릴 치환된 에폭사이드의 유용한 예는 4- 비닐 사이클로헥센 옥사이드, 알릴 글리시딜 에테르, 리모넨 옥사이드, l,2-에폭시-5-헥센, 1,2-에폭시-7-옥텐, 노보난디에 모노에폭사이드 및d l,2-에폭시-9-데센을 포함한다. 올레핀성 불포화 옥시란 함유 분자를 제조하기 위한 귀금속 촉매는 당분야에 잘 알려져 있으며, 로듐, 루테늄, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐 및 백금 중의 하나 이상의 착물들을 포함한다.
단계(a)의 반응 생성물은, 하나의 구체예에서, 본 명세서에서 설명된 것과 동일한 촉매인 옥시란 개환 중합-유효성 촉매, 본 명세서에서 설명된 캐리어 용매, 및 임의선택적으로 본 명세서에서 설명된 실릴-하이드라이드 활성제 분자인 실릴-하이드라이드 분자의 존제하에 양이온 중한 조건에서 반응되어 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 생성할 수 있다.
본 발명의 또 하나의 구체예에서, 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 생성하기 위하여, 옥시란 모이어티와 이온성 라디칼 모이어티를 함유하는, 본 명세서에서 위에서 정의한 바와 같은, 일반식(Ic)의 실리콘과 규소 하이드라이드를 하이드로실릴화 촉매, 예를 들어 귀금속 촉매의 존재하에 반응시키는 단계를 포함하여 구성되는, 퍼스널 케어 용품을 위한 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 제조하는 방법이 제공된다.
본 발명의 특정 구체예에서, 상기한 방법에서 상기 규소 하이드라이드는 본 발명에서 정의한 바와 같은 하기 일반식(Id)를 갖는다:
M a M H b D e D H f T i T H j Q m (Id)
여기서 화학식 (Id)의 각각의 R 값, 첨자 및 다른 변수는, 본 명세서에서 설명된 조성물 구체예에서 갖는 것과 동일한 정의를 본 발명의 방법 구체예에서 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 화학식 (Id)의 실리콘 하이드 라이드는, 당 분야에 잘 알려진 다양한 공지기술, 예를 들어 미국 특허 제 8,697,829 호에 기재된 것과 같은 기술에 의해 제조될 수 있으며, 상기 특허의 내용은 본원에 참고문헌으로 통합된다.
실시예
이온성 폴리에테르 실록산 코폴리머 네트워크 조성물의 합성 실험.
합성 실시예 1:
근사 조성 MHD300D* 2DH 4MH (여기서 D*는 설포네이트 기를 보유한 2가의 실록산 단위를 가리키고; MH 및 DH는 각각 하나의 실릴-하이드라이드 모이어티를 함유하며, 이 분자 내의 다른 실릴 원자가들 모두는 메틸을 만족함)을 갖는 99.02g의 하이드라이드 유체를 1.1g의 비닐 사이클로헥센 옥사이드, 300g의 데카메틸 사이클로펜타실록산 (D5), 및 0.1g의 백금 디비닐테트라메틸디실록산 촉매 용액과 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 90℃로 가열하였다. 몇 시간 후에, 백금 촉매 용액의 추추가 부분을 첨가하였다. 얻어진 물질을 80℃에서 총 4시간 동안 가열하였다. 그 결과 고체 함량 약 28%의 겔 물질이 수득되었다. 다음, 500g의 추가 D5 및 50g의 물을 첨가하고 균질화하였다. 최종 겔은 약 8%의 고체 함량을 가졌다. 이 물질은 피부에 문지른 결과 매우 실키한 촉감을 주었다.
합성 실시예 2:
근사 조성 MHD300DI 2DH 4MH (여기서 MH 및 DH는 위에서 정의한 바와 같고; DI는 -CH2CH(CH3)C6H4S03Na 단위를 보유한 2가의 실록산 단위를 가리키며; 이 식의 실리콘 내에 다른 치환기들 모두는 메틸임)을 갖는 99.02g의 하이드라이드 유체를 1.1g의 비닐 사이클로헥센 옥사이드, 300g의 이소도데칸 (IDD), 및 0.1g의 백금 디비닐테트라메틸디실록산 촉매 용액과 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 90℃로 가열하였다, 몇 시간 후에, 백금 촉매 용액의 추가 부분을 첨가하였다, 얻어진 물질을
80℃에서 총 4시간 동안 가열하였다. 다음, 50g의 물을 첨가하고 1시간 동안 교반하였다. 그 결과 고체 함량 약 24%를 갖는 겔 물질이 수득되었다. 이 물질은 피부에 문지른 결과 매우 실키한 촉감을 주었다.
합성 실시예 3:
근사 조성 MHD300DI 2DH 4MH (여기서 MH 및 DH는 위에서 정의한 바와 같고, DI는 CH2CH(CH3)C6H4S03Na 모이어티를 보유한 2가의실록산 단위를 가리키며, 이 식의 실리콘에 있는 다른 치환기들 모두는 메틸임)을 갖는 61.8g의 하이드라이드 유체를 0.83g의 비닐 사이클로헥센 옥사이드, 154.7g Silsoft® 034, 4.49g의 Gulftene C30+ Alpha Olefin (Chevron사 제품)및 0.1g의 백금 디비닐테트라메틸디실록산 촉매 용액과 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 90℃로 가열하였다. 6시간 후에, 1.0g의 하이드라이드 크로스링커 (vern 730) (Momentive사에서 구입가능)을 첨가하고 90℃에서 1시간 동안 교반하였다. 얻어진 혼합물에, 0,5g의 1-옥텐 및 16g의 silsoft® 034을 첨가하고 2시간 더 교반하였다. 그 결과 약 25 %의 고체함량을 갖는 겔 물질이 수득되었다. 이 물질은 피부에 문지른 결과 매우 실키한 촉감을 주었다.
합성 실시예 4:
근사 조성 MHD150DI 2 . 2DH 4MH (여기서 MH 및 DH는 위에서 정의한 바와 같고, DI는 -CH2CH(CH3)C6H4S03Na 모이어티를 보유한 2가의 실록산 단위를 가리키며, 이 식의 실리콘에서 다른 치환기들 모두는 메틸임)을 갖는 55.9g의 하이드라이드 유체를 1.44g의 비닐 사이클로헥센 옥사이드, 135.4g의 silsoft® 034, 3.58g의 Gulftene C30+ Alpha (Chevron사에서 구입가능) 및 0.06g의 백금 디비닐테트라메틸디실록산 촉매 용액과 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 90℃로 가열하였다. 6 시간 후에, 2.1g의 하이드라이드 크로스링커 (vern 730) (Momentive사에서 구입가능)를 첨가하고 90℃에서 1시간 동안 교반하였다. 얻어진 혼합물에, 0.88g의 1-옥텐 및 18g의 silsoft® 034를 첨가하여 2시간 더 교반하였다, 그 결과, 약 27 %의 고체함량을 갖는 겔 물질이 수득되었다. 이 물질은 피부에 문지른 결과 매우 실키한 촉감을 주었다.
합성 실시예 5:
근사 조성 MHD133DH 2 . 5MH(MH 및 DH는 위에서 정의한 바와 같고, 이 식의 실리콘에서 다른 모이어티들 모두는 메틸임)을 갖는 300g의 하이드라이드 유체를 300g의 평균 D-길이(D-length) 400을 갖는 설폰산 캡핑된 폴리디메틸실록산의 나트륨염, 8.45g의 비닐 사이클로헥센 옥사이드, 22.2g의 Gulftene C30+ Alpha Olefin Fraction (Chevron사에서 구입가능), 796g의 PDMS-5 (Momentive), 및 0.1g의 백금 디비닐테트라메틸디실록산 촉매 용액과 혼합하고, 80℃에서 6시간 동안 가열하였다. 얻어진 혼합물을 938g의 추가 PDMS-5 (Momentive)의 혼합물로 팽윤시키고 소프트 겔로 균질화하였다.
합성 실시예 6:
근사 조성 MHD133DH 2 . 5MH (MH 및 DH는 위에서 정의한 바와 같고, 이 식의 실리콘에서 다른 모이어티들 모두는 메틸임)을 갖는 300g의 하이드라이드 유체를 300g의 평균 D-길이 400을 갖는 포스폰산 캡핑된 폴리디메틸실록산, 8.45g의 비닐 사이클로헥센 옥사이드, 22.2g의 Gulftene C30+ Alpha Olefin Fraction (Chevron사에서 구입가능), 796g의 PDMS-5 (Momentive), 및 0.1g의 백금 디비닐테트라메틸디실록산 촉매 용액과 혼합하고, 80℃로 6시간 동안 가열하였다. 얻어진 혼합물을 938g의 추가 PDMS-5 (Momentive)의 혼합물로 팽윤시키고 소프트 겔로 균질화하였다.
합성 실시예 7:
근사 조성 MHD133DH 2 . 5MH (MH 및 DH는 위에서 정의한 바와 같고, 이 식의 실리콘에서 다른 모이어티들 모두는 메틸임)을 갖는 300g의 하이드라이드 유체를 300g의 평균 D-길이 400을 갖는 카복실산 캡핑된 폴리디메틸실록산, 8.45g의 비닐 사이클로헥센 옥사이드, 22.2g의 Gulftene C30+ Alpha Olefin Fraction (Chevron사에서 구입가능), 796g의 PDMS-5 (Momentive), 및 0.1g의 백금 디비닐테트라메틸디실록산 촉매 용액과 혼합하고, 80℃에서 6시간 동안 가열하였다. 얻어진 혼합물을 938g의 추가 PDMS-5 (Momentive)의 혼합물로 팽윤시키고 소프트 겔로 균질화하였다.
제제 비교예 (CF) 1-3 및 제제 실시예 (F) 1-12
성분 CF1 CF2 CF3 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12
합성실시예 1 35
합성실시예 2 71
합성실시예 3 3.8 3.9 4.2
합성실시예 4 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2
Velvesil Plus
(MPM P/L)		 35 71
Velvesil 034s
(MPM P/L)		 63
SF 1202
(MPM P/L)		 24
Silsoft 034
(MPM P/L)		 15.9 25 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 13.6
SF 1540
(MPM P/L)		 2.5 2 2.4 2.5 2.6 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
1% 식염수 65.1 78.2 66.6 76.9 72.7 76.9 76.9 77 76.9 76.9 73.7
글리세린 65 14 65 14
캐스터 오일 15 15
TiO2-MT100 TV
(안료)
(Tri-K
Industries)		 2 2.1 6.2
Cloisite 30B
(Southern Clay Products)		 2.2 2.1 2.1
니아신아미드
(Sigma Aldrich Ltd.)		 2
Tospearl
(MPM P/L)		 2.1
Sisoft-E-Pearl
(MPM P/L)		 2.14
옥틸메톡시-신나메이트 6
상용성 N N N Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y
* MPM P/L : Momentive Performance Materials Pvt . Ltd.
제제 비교예 (CF) 4-7 및 제제 실시예 (F) 13-16
성분 CF4 CF5 CF6 CF7 F13 F14 F15 F16
합성 실시예 2 35 71
합성 실시예 5 40
합성 실시예 6
합성 실시예 7 50
Velvesil Plus (Momentive Performance Materials Pvt. Ltd.) 35 71
Velvesil DM (Momentive Performance Materials Pvt. Ltd.) 50 40
Element-14 (Momentive Performance Materials Pvt. Ltd.) 40 40 40 40
글리세린 20 65 14 20 65 14
TiO2-MT100 TV (안료)
(Tri-K Industries)		 10 10
캐스터 오일 15 15
상용성 N N N N Y Y Y Y
각 제제의 상용성은 각 제제를 밀폐 용기 내에서 50℃에서 8주간 노화시키는 가속 노화 조건하에서 평가하였다. 이어서, 각각의 제제를 2500 rpm으로 15분간 원심 분리한 후, 상분리를 관찰하여 제제의 상용성을 측정하였다. 비-상용성 제제는 원심 분리 시험 중에 상 분리를 나타내었다. 제제들의 상용성은 헥만 테스트(Hegman Test)와 광학 현미경 분석에 의해 확인되었다. 도 1은 비교예 CF3 및 실시예 F5의 광학 현미경 이미지를 나타낸 것이다.
위에서 설명된 실시예 및 비교예는, 친수성 및 친유성 성분, 안료 분산 및 감촉과의 상용성에 관하여, 이온성 실리콘-기반 조성물들 모두가 비-이온성 실리콘-기반 조성물들에 비해 현저한 개선을 나타냈다는 것을 명백히 보여준다.
본 발명이 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경이 가해질 수 있고 그 등가물이 그 구성 요소로 대체 될 수 있음은 당업자는 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 가르침을 특정 상황 또는 재료를 적용하기 위해 많은 수정이 가해질 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 고려된 최선의 모드로서 개시된 특정 구현들에 한정되지 않으며, 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위 내에 있는 모든 구현들을 포함하는 것이다.

Claims (24)

  1. 적어도 유성상을 포함하는 퍼스널 케어 조성물의 상기 유성상에 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔을 첨가하는 것을 포함하는 방법에 의해 제조되는 퍼스널 케어 조성물이며,
    상기 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔은, (i) 적어도 하나의 옥시란-관능화 화합물, (ii) 옥시란 개환 중합 촉매, (iii) 캐리어 용매(carrier solvent), 및 (iv) 임의 선택적으로, 하나 이상의 규소 하이드라이드 활성제(silicon hydride activator)를 반응시키는 것에서 유도되고,
    (i), (iii) 및 (iv) 중의 적어도 하나는 하기 일반식(I)의 실리콘을 포함하고
    M1 aM2 bM3 cD1 dD2 eD3 fT1 gT2 hT3 iQj (I)
    {위 식에서:
    M1 = R1R2R3SiO1/2; M2 = R4R5R6SiO1/2; M3 = R7R8R9SiO1/2; D1 = R10R11SiO2/2;
    D2 = R12R13SiO2/2; D3 = R14R15SiO2/2; T1 = R16SiO3/2; T2 = R17SiO3/2
    T3 = R17SiO3/2; Q = SiO4/2 이고,
    여기서 R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16 는 1 내지 60개의 탄소 원자를 함유하는 지방족, 방향족 또는 플루오로 함유 1가의 탄화수소 라디칼이고,
    R4, R12, R17 은 이온성 기(들)을 보유한 1가의 또는 다가의 라디칼이고,
    R7, R14 및 R18 은 수소, -OR20 또는 하이드로실릴화 유효성(hydrosilylation effective) 불포화 1가의 라디칼로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 R20 은 수소 및 1 내지 60개 탄소 원자의 1가의 탄화수소 라디칼로부터 선택되며,
    첨자 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j는 영(0)이거나 양수이되, 합계 a+b+c+d+e+f+g+h+i+j는 2 이상 6000 이하이고, b+e+h는 0보다 큼},
    (i) 및 (iii) 중의 적어도 하나는 하이드라이드 모이어티를 포함하거나, 그렇지 않고 (i) 및 (iii)이 하이드라이드 모이어티를 포함하지 않으면 (iv)가 존재하고,
    상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크는, 하이드라이드 모이어티에 의한 옥시란 모이어티의 개환 중합에 의해 형성되고,
    상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔은, 상기 중합 단계 중 및/또는 후에 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 적어도 캐리어 용매(iii)로 시어링(shearing)하는 것에 의해 형성되는,
    퍼스널 케어 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 1가의 이온성 라디칼 R4, R12, R17은 각각 하기 식(II)
    -Α-Ix-Mn y+ (II)
    {위 식에서, A는 2가의 탄화수소 기 및 하이드로카본옥시 기로부터 선택되는 스페이싱 기(spacing group)이고, 상기 2가의 탄화수소 기 및 하이드로카본옥시 기 각각은 1 내지 약 60개의 탄소 원자를 함유하고, 상기 하이드로카본옥시 기는 헤테로원자인 산소를 하나 이상 함유하며;
    첨자 x 및 y는 양의 정수이되, x는 n과 y의 곱이고, 첨자 n은 독립적으로 1 내지 6의 값을 가지며,
    I는 이온성 기이고,
    M 은 수소 또는 알칼리금속, 알칼리토류금속, 희토류금속, 전이금속, 금속, 금속 착물, 4급암모늄, 폴리머성 양이온 또는 포스포늄기로부터 독립적으로 선택되는 양이온임}
    에서 선택되거나, 또는 하기 식(III)
    -R'-NR"2 +-R"'-I (III)
    {위 식에서,
    R'는 1 내지 약 60개의 탄소 원자를 함유하는 2가의 탄화수소 라디칼이고;
    R"는 1 내지 약 60개의 탄소 원자를 함유하며, 임의선택적으로 하나 이상의 황 원자, 질소 원자 또는 산소 원자를 함유하는 1가의 탄화수소 라디칼이고;
    R"'는 2 내지 약 20개의 탄소 원자를 함유하는 2가의 탄화수소 라디칼이고;
    I는 이온성 기임}
    을 가지는 쯔비터이온들로부터 선택되는, 퍼스널 케어 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 일반식(I)의 첨자들에서, 2≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j+k+l+m≤4000를 만족하는, 퍼스널 케어 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 일반식(I)의 첨자들에서, b+f+j>l을 만족하는, 퍼스널 케어 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 옥시란-관능화 화합물(i)이 하기 일반식(IV)을 가지고, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크가 옥시란 모이어티의 개환중합에 의해 형성되는, 퍼스널 케어 조성물:
    M2 a'MH b'ME c'MI d'D2 e'DH f'DE g'DI h'T2 i'TH j'TE k'TI p'Qm' (IV)
    {위 식에서:
    M2 = R19R20R21SiO1 /2
    MH = R23R24HSiO1 /2
    ME = R25R26RESiO1 /2
    MI = R27R26RISiO1 /2
    D2 = R29R30SiO2 /2
    DH = R31HSiO2 /2
    DE = R32RESiO2 /2
    DI = R33RISiO2 /2
    T2 = R34SiO3 /2
    TH = HSiO3 /2
    TE = RESiO3 /2
    TI = RISiO3 /2
    Q = SiO4 / 2 이고,
    여기서 RI은 이온성 기이고, RE는 독립적으로 적어도 하나의 옥시란 모이어티를 함유하며, 2 내지 약 60개의 탄소 원자를 함유하는 1가의 탄화수소 라디칼이고,
    RI9, R20, R21, R29, R30 및 R34는 독립적으로 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고,
    R23, R24 및 R31은 독립적으로 수소이거나, 또는 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고,
    R25, R26 및 R32는 독립적으로 RE이거나, 또는 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고,
    R27, R28 및 R33은 독립적으로 RI 이거나 또는 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고,
    화학양론 첨자 a', b', c', d', e', f , g', h', i', j', k', l' 및 m'는 영(0)이거나 양수이되, c'+g'+k'>l이고, d'+h'+l'>l이며, b'+i'+j'는 존재하는 경우 c'+g'+k' 보다 크고; 3≥a'+b,+c'+d'+e'+f'+g'+h'+i'+j'+k'+l'+m'≤6000 이되, 실리콘 하이드라이드 활성제 (iv)가 존재하지 않을 때는 b'+f +j'>l임}.
  6. 제1항에 있어서, R7, R14 및 R18 중의 적어도 하나가 수소로부터 선택되는, 퍼스널 케어 조성물,
  7. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 용매(iii)가 하기 일반식(V)를 가지는 이온성으로-변성된 실리콘 폴리머를 포함하는, 퍼스널 케어 조성물:
    M3 α'M4 β'D3 χ'D4 δ'T3 ε'T4 φ'Qγ' (V)
    {위 식에서:
    M3 = R1R2R3SiO1/2
    M4 = R4R5RISiO1/2
    D3 = R6R7SiO2/2
    D4 = R8RISiO2/2
    T3 = R9SiO3/2
    T4 = R10SiO3/2
    Q = SiO4/2 ; 이고,
    여기서, 라디칼 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 및 R10은 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지며, 임의선택적으로 각각이 독립적으로 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하는 지방족 또는 방향족 1가의 탄화수소 라디칼로부터 독립적으로 선택되고,
    첨자 α', β', χ', δ', ε' , φ', 및 γ'는 영(0)이거나 양수이되,
    2≤α'+β'+χ'+δ'+ε'+φ'+γ'≤6000 이고, β'+δ'+φ'>0 임}.
  8. 제1항에 있어서, 상기 규소 하이드라이드 활성제 (iv)가 하기 일반식 (VI)를 가지며, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크가 옥시란 모이어티의 개환 중합에 의해 형성되는, 퍼스널 케어 조성물:
    M3 αMH βMI χD3 δDH εDI φT3 γTH ηTI τQψ (VI)
    {위 식에서:
    M3 = R35R36R37SiO1 /2
    MH = R38R39HSiO1 /2
    MI = R40R41RISiO1 /2
    D3 = R42R43SiO2 /2
    DH = R44HSiO2 /2
    DI = R45RISiO2 /2
    T3 = R46SiO3 /2
    TH = HSiO3 /2
    TI = RISiO3 /2
    Q = SiO4 / 2 ; 이고,
    여기서, R35, R36, R37, R42, R43 및 R46은 독립적으로 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고,
    R38, R39 및 R44는 독립적으로 수소이거나, 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고,
    R40, R41 및 R45는 독립적으로 RI이거나 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고,
    여기서 화학양론 첨자 α, β, χ, δ, ε, φ, γ, η, τ 및 ψ는 영(0)이거나 양수이되, 2≥α+β+χ+δ+ε+φ+γ+η+τ+ψ≤6000 이고, β+ε+η>1 이고, χ+φ+τ≥0 임},
  9. 제1항에 있어서, 상기 옥시란 개환 중합-유효성 촉매가 에폭시기를 중합할 수 있는 백금 화합물, 금속 염 및 산 촉매, 그리고 그 유도체들로 이루어진 군에서 선택되는, 퍼스널 케어 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 에폭시기를 중합할 수 있는 산 촉매가 오니움염 생성 산들(onium salt generated acids)로부터 선택되고; 금속 염이 알루미늄 트리클로라이드 및 염화제2철; 란탄 트리플레이트; 및 백금 화합물들로 이루어진 군에서 선택되는, 퍼스널 케어 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 용매가 실리콘 유체, 탄화수소 유체, 에스테르, 알코올, 지방 알코올, 글리콜, 유기 왁스 및 유기 오일로부터 선택되는 적어도 ㅎ하나인, 퍼스널 케어 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크가 상기 캐리어 용매에 의해 팽윤되는, 퍼스널 케어 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 캐리어 용매가 글리세린, 솔비톨, 모이스쳐라이징 어디티브의 수성 용액, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 친수성 에몰리엔트인, 퍼스널 케어 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 규소 하이드라이드 활성제 (iv)가 하기 식
    Figure pct00011

    {위 식에서 R26 및 R27은 각각 독립적으로 1 내지 약 60개의 탄소 원자를 갖는 1가의 탄화수소 라디칼이고, "w"는 0 내지 약 1,000이고; "z"는 0 내지 약 200 임}
    으로 표시되는 Si-H 관능 선형 폴리실록산 폴리머이거나,
    상기 규소 하이드라이드 활성제가 하기 식
    Figure pct00012

    {위 식에서 R27은 위에서 정의한 바와 같고, "n*"는 약 3 내지 약 12임}
    으로 표시되는 환형 실리콘 하이드라이드인, 퍼스널 케어 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크가 미립자상 첨가제( particulate additive)와 상용성이 있는, 퍼스널 케어 조성물.
  16. 제15항에서, 상기 미립자상 첨가제가 무기 미립자, 폴리머성 라텍스, 및 안료로부터 선택되는, 퍼스널 케어 조성물.
  17. 제1항에 있어서, 수성상을 더 포함하여 구성되는, 퍼스널 케어 조성물.
  18. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 수성 제제 또는 비수성 제제로부터 선택되는 균질 시스템(homogenous system)인, 퍼스널 케어 조성물.
  19. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 둘 이상의 비-혼화성 상들(non-miscible phases)을 포함하는, 퍼스널 케어 조성물.
  20. 제19항에 있어서, 상기 비-혼화성 상들이 수성, 비수성, 고체 미립자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는, 퍼스널 케어 조성물.
  21. 제1항에 있어서, 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔이 화장료 활성물질을 결합하여 방출할 수 있는, 퍼스널 케어 조성물.
  22. 제1항의 퍼스널 케어 조성물을 포함하는 퍼스널 케어 용품이며; 상기 퍼스널 케어 용품이 탈취제, 발한 억제제, 발한억제/탈취제, 면도 제품, 스킨로션, 모이스처라이저, 토너, 목욕 제품, 클렌징 제품; 샴푸, 컨디셔너, 무스, 스타일링 겔, 헤어 스프레이, 모발 염색약, 헤어 컬러 제품, 헤어 표백제, 웨이빙 제품, 헤어 스트레이트너와 같은 헤어 케어 제품; 매니큐어 제품; 보호 크림; 색조 화장품; 및 실리콘 성분이 통상적으로 첨가되어 있는 다른 퍼스널 케어 제제, 피부에 도포될 수 있는 의약 조성물의 국소도포를 위한 약물 전달 시스템으로 이루어진 군에서 선택되는, 퍼스널 케어 용품.
  23. 하이드라이드 모이어티에 의한 옥시란 모이어티의 개환 중합에 의해 이온성으로 변성된 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 형성하는 단계,
    상기 중합 중 및/또는 후에 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 적어도 캐리어 용매(iii)로 시어링(shearing)하여 이온성으로 변성된 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔을 형성하는 단계, 및
    상기 이온성으로 변성된 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔을 적어도 유성상을 포함하는 퍼스널 케어 조성물의 상기 유성상에 첨가하는 단계를 포함하여 구성되고,
    상기 이온성으로-변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔은, (i) 적어도 하나의 옥시란-관능화 화합물, (ii) 옥시란 개환 중합 촉매, (iii) 캐리어 용매(carrier solvent), 및 (iv) 임의 선택적으로, 하나 이상의 규소 하이드라이드 활성제(silicon hydride activator)를 반응시키는 것에서 유도되고,
    적어도 (i), (iii) 또는 (iv)는 하기 일반식(I)의 실리콘을 포함하고
    M1 aM2 bM3 cD1 dD2 eD3 fT1 gT2 hT3 iQj (I)
    {위 식에서:
    M1 = R1R2R3SiO1 /2; M2 = R4R5R6SiO1 /2; M3 = R7R8R9SiO1 /2; D1 = R10R11SiO2 /2;
    D2 = R12R13SiO2 /2; D3 = R14R15SiO2 /2; T1 = R16SiO3 /2; T2 = R17SiO3 /2
    T3 = R17SiO3 /2; Q = SiO4 / 2 이고,
    여기서 R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16 는 1 내지 60개의 탄소 원자를 함유하는 지방족, 방향족 또는 플루오로 함유 1가의 탄화수소 라디칼이고,
    R4, R12, R17 은 이온성 기(들)을 보유한 1가의 또는 다가의 라디칼이고,
    R7, R14 및 R18 은 수소, -OR20 또는 하이드로실릴화 유효성(hydrosilylation effective) 불포화 1가의 라디칼로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 R20 은 수소 및 1 내지 60개 탄소 원자의 1가의 탄화수소 라디칼로부터 선택되며,
    첨자 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j는 영(0)이거나 양수이되, 합계 a+b+c+d+e+f+g+h+i+j는 2 이상 6000 이하이고, b+e+h는 0보다 큼},
    (i) 및 (iii) 중의 적어도 하나는 하이드라이드 모이어티를 포함하거나, 그렇지 않고 (i) 및 (iii)이 하이드라이드 모이어티를 포함하지 않으면 (iv)가 존재하는.
    퍼스널 케어 조성물의 제조방법,
  24. 제23항에 있어서,
    상기 퍼스널 케어 조성물이 적어도 유성상을 포함하고,
    상기 퍼스널 케어 조성물의 유성상에 이온성으로 변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔을 첨가하는 것을 포함하는 방법에 의해 만들어지고,
    상기 이온성으로 변성된 가교된 실리콘 네트워크 겔은
    (a) 하기 일반식(Ia)을 가지는 분자를 하나 이상의 옥시란 모이어티를 갖는 올레핀성 불포화 분자와 반응시켜 반응 생성물을 얻고, (ii) 옥시란 개환 중합 촉매, (iii) 캐리어 용매, 및 (iv)임의선택적으로 실릴-하이드라이드 분자의 존재하에 하이드라이드 모이어티에 의한 에폭시 개환 중합으로 상기 반응생성물을 중합하여 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 생성하되, 상기 실릴-하이드라이드 분자(iv)가 없는 경우, 단계(a)의 상기 하나 이상의 옥시란 모이어티를 함유하는 올레핀성 불포화 분자 내의 올레핀성 불포화 모이어티의 몰량이 일반식(Ia)에 있는 실릴 하이드라이드 모이어티의 몰량 보다 적게 하고,
    (b) 상기 가교된 이온성 실리콘 네트워크 겔을 제공하기 위하여 단계(a)에서 생성된 가교된 이온성 실리콘 네트워크를 적어도 하나의 캐리어 용매(iii)의 존재하에 시어링하는 것에 의해 만들어지는, 퍼스널 케어 조성물의 제조방법:
    MaMH b'MI dDeDH f'DI hTiTH j'TI lQm (Ia)
    {위 식에서:
    M3 = R35R36R37SiO1 /2
    MH = R38R39HSiO1 /2
    MI = R40R41RISiO1 /2
    D3 = R42R43SiO2 /2
    DH = R44HSiO2 /2
    DI = R45RISiO2 /2
    T3 = R46SiO3 /2
    TH = HSiO3 /2
    TI = RISiO3 /2
    Q = SiO4 / 2 이고,
    여기서, R35, R36, R37, R42, R43 및 R46은 독립적으로 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고;
    R38, R39 및 R44는 독립적으로 수소이거나, 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고;
    R40, R41 및 R45는 독립적으로 RI이거나 1 내지 60개의 탄소 원자를 가지는 1가의 탄화수소 라디칼이고;
    여기서 RI는 이온성 기를 보유한 1가 또는 다가의 라디칼이고;
    화학양론 첨자 a,b',d, e,f',h,i,j',l 및 m은 영(0)이거나 양수이되,
    2≥a+b'+d+e+f'+h+i+j'+l+m≤6000이고, b+f+j>1이고, d+h+l≥0 임}.
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